第 1 部分:液体浮力与流速之间关系的案例研究
液体浮力与流速的关系
一、上课时间
1课时
2. 助教计划
透明胶片、纸条、连接器、水、2 根细棒
三、教学步骤
(一)新课讲授
问题:液体和二氧化碳有什么共同特征? (可以流动)
1、我们也称流体液体和二氧化碳流体。 我们已经知道液体的浮力和上方大气的浮力。 让我们为我们学到的东西做准备: 问题:连接器是什么? 液体连接器有哪些特点? 为什么? (观察实验)(见图1) 实验:一根粗细不均的水平管子接在一个容器R上,下端数个接在粗细相同的地方。 打开竖直的细管A、B、C,用塞子堵住横管右端的开口,然后在容器R中装满水,达到一定高度后停止浇水。 这时,我们可以看到容器R中的液体和三根细管的表面停在同一高度。 这种现象其实就是我们了解到的连接设备的现象。 同一平面上a、b、c、f点的浮力相等,此时的浮力就是流体静止时的浮力。 我们再问一下:装同一种流体的连接器的液位一定相等吗? 我们通过实验来研究一下,注意观察和思考:我们看到了什么现象? 与第一次实验相比,实验条件有所不同。 有什么变化? 实验现象有何不同? 与第一次相比,各管内的液位是否有变化? 为什么? 水中的水流动时,R管中的海平面高于H管中的海平面,A管和C管中的湖水高度几乎相同,B管中的海平面最低。 分析:垂直火柱的高度表示各管的浮力,因为一定时间内流过所有地方的水一定是相等的,水管较细处的流速一定大于在较厚的部分。 从实验中可以看出,B管中的海平面最低,这说明水平管中的水在流动时,B点水的浮力较小,A、C点的浮力为比B点小。引导中学生讨论并画出:管道粗的部分流速小,流体压力大,管道细的部分流速大,但流体浮力小。是小。 液体流速与浮力的关系:在流动的液体中有浮力,流速大的地方浮力小。 当二氧化碳在流动时,请想一想二氧化碳在流动状态下的浮力特性? 一个小实验,取两张长方形的纸,并排挂在两根细杆上,如果空气从上往下吹到两张纸之间,会出现什么现象? 为什么? (见图2)吹气时,两张纸会靠得很近。 这是因为当不吹空气时,纸币两边的空气可以看成是静止的,两边空气的浮力等于纸币的浮力,气压不会造成注意移动。 吹气时,注意暴露在气流中的右侧气压比静止空气小。 结果,钞票在左侧气压差的作用下向气压较低的左侧(有气流的左侧)移动。 从以上实验我们可以得出什么推论? 流体速度和浮力之间的关系也适用于二氧化碳。 即,二氧化碳流动时,流速大的地方浮力小。 通过以上研究,我们可以总结出流体浮力与流速之间的关系? (中学生总结)
2、流体流动时,流速大的地方浮力小。 (板书)根据我们学过的流体浮力与流速的关系,谁能解释一下下面的实验:取一张5-6分米见方的硬纸,在合适的位置剪开两条约1分米的缝,将两横杆两端垂直穿过纸缝,当用嘴吹平行于纸面的空气时,纸不会离开气流,而是靠近气流,继续吹气,横杆会不断旋转. (见图 3)
(如果用尖嘴紧贴表面的管子,吹平行于表面的空气,效果会更好。) 问:为什么会出现这些现象? (中学生回答)这是因为气流具有流速快、浮力小、流速小、压力强的特点,所以紧纸面上的气流速度越高,浮力越小,而浮力越小。纸张另一侧的力仍然是大气压力,因此炮塔急剧旋转。
(中学生实验,请中学生讨论)右手拿一张薄纸的一端靠近下眼,另一端自然垂下,沿眼顶水平吹气纸,你手里的纸会怎样? (见图4(a))将细长纸条的一端贴在下眼,然后用嘴向外吹气。 结果,钞票将向下浮动。 当纸张上方的空气向上流动时,纸张也会急剧浮起。 空气的速度越大,浮力越小,底部的浮力越大,“托起”纸。 空气吹得越快,纸币就会飘得越高,也就是说气流越快,浮力越小。 (放映幻灯片,请中学生讨论)客机的进气口有什么特点? 客机飞行时襟翼上下的气流速度是否相同? 试分析机翼的升力是如何形成的? 为什么客机还能飞上天? (见图4(b))(出示幻灯片,引导中学生总结:)客机飞行时,机翼的形状决定机翼上下表面流动的空气速度为不同的。 下图显示了机翼周围的空气流动方向。 从喷口的截面形状可以看出,上部呈弧形,下部类似于直线(严格来说,机翼表面呈流线型)。 客机飞行时,空气相对于客机运动。 因为上层空气比下层空气行进的时间长,襟翼上方的气流比底部的气流快,浮力变小; 相比之下,进风口下方的气流速度较慢,浮力较大,使得进风口下方的气流速度比下方快。 结果,空气中的气流 喷嘴的浮力小于喷嘴下方气流的浮力,这种浮力差是客机获得垂直向下升力的原因。 (板书)
3、机翼升力形成的原因:客机飞行时,襟翼上下气流速度不同
喷管上下形成的浮力差是喷管上升的原因
(二)总结
组织分析与讨论:放映幻灯片(列出下列问题1、2.3、4) 1、喷雾器为什么能喷水? (见图 5)
答:对于常用的喷雾器,活塞压入时,气缸内的空气从气缸末端的小孔A高速流出,所以靠近小孔的空气浮力较大大于大气的浮力,所以容器E中的药液表面的空气浮力使药液从小孔下方的管B中上升,到达小孔A附近时,被气流冲走,喷成雾状。 2、简易花洒为什么能把冷水“吸”上去 答:有的家用简易花洒,将吸水管放入热水桶内,打开水龙头,当自来水流过管道时,冷水就会被吸走。 “吸”起来,与热水混合,然后从喷嘴喷出。 这时候,冷水为什么要手动上升呢? 流动的液体有浮力。 浮力与液体的流速有关。 液体的流速越大,其浮力越小。 当管道中没有自来水流过时,吸水管内外的二氧化碳浮力等于大气的浮力。 根据接头原理,吸水管中的冷水等于桶中的冷水。 当自来水流过管道时,吸入管中冷水上方二氧化碳的浮力变小。 管道内外形成浮力差,在大气压的作用下,冷水在吸水管内上升,与热水混合,从喷嘴喷出。 热水流量越大,管内气压越低,管内外浮力差越大,流入管内的冷水就越多。 与热水混合后,温度会更高。 因此,可以通过控制自来水的流量来调节喷雾的温度。 (见图6) 3.机翼的升力和掀起屋顶的风
答:气流浮力的不同会造成窗户的损坏。 因为窗户下表面建筑物内空气的浮力是静止空气的浮力,而当飓风吹过时,窗户上沿屋顶上表面的高速气流的浮力大于那在屋子里,屋顶的内外就存在压差,而且方向是从下到下。 它可能会撕裂整个屋顶,或粉碎屋顶瓦片。 为了减少屋面对屋面的伤害,在房屋的玄关处常安装圆顶百叶窗,当风吹过时,可以使气流通过百叶窗在屋顶下表面形成气流,从而减少屋顶上下表面的气压差。 4、为什么货机会相互吸引? 》 Fun 描述了这样的事情
1912年春天,远洋客轮“奥林匹克”号正在海上航行,在距离它100米的地方,有一艘体积小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎与之平行疾驰。 当两艘货船到达图七所示的位置时,意想不到的事情发生了:船似乎服从了一股无形的力量,
第二部分:流体浮力与流速关系的案例研究
14.4 流体浮力与速度关系的实例研究
一、教学目标
(1)知识目标:通过实验探索,初步了解流体浮力与流速的关系及其应用。
(2)能力目标:培养中学生的观察能力和实验能力,增强中学生的思辨能力和假设能力。
(3)情感心态与价值观:激发中学生对化学的兴趣,强化中学生的安全意识。
二、教学重点、难点及应对策略
重点难点:理解流体浮力与流速的关系,培养利用流体浮力与流速的关系解释日常生活现象和探索化学规律之道的能力。
应对策略:课堂采用情境教学、示范实验、小组实验、小组讨论等教学方式。
3、教具与媒体的结合:
硬币、乒乓球、漏斗、纸片、模型飞机机翼、吹风机、多媒体讲义。
4. 教学过程
1.介绍
班主任讲述了:“奥林匹克号”沉船和“豪克号”沉船的故事。 引出题目,写在黑板上。 2.新奖项
(1) 浮力与流速的关系 流动的二氧化碳浮力与流速的关系
(一)中学生实验一:吹纸实验(中学生操作)
中学生实验二:把乒乓球吹进漏斗(用可乐杯做的)。 (中学生上台操作) 班主任分析实验一:从浮力对比看,没有吹气时,纸上方的气流速度与纸上方的气流速度相同,浮力相同。
同时,在纸下用力吹气时,纸下的气流速度前进,浮力变小。 纸上和纸下的合力是向上的,因此纸被压下。
班主任解释了流体的概念:流体二氧化碳和液体也叫流体(板书用多媒体显示)。 中学生分析了第一和第二个实验,得出的结论是流速越快,浮力越小。
(2)现象分析:
图一解析:杜甫诗:“八月秋,大风呼啸,卷我家三层茅草”
解剖图2:高铁站台上的安全线
1、流动液体的浮力与流速的关系
现象分析:
图4:两艘快速行驶的小船为何向同一方向倾覆?
结论是黑板上写着:在二氧化碳或液体中,流速越快,浮力越小。
(2)客机升降机
一、升降机的历史
视频:客机起飞
通感:为什么客机能起飞? 秘密在哪里? Flash:客机获得升力的动力。 中学生接着说出原因。
结论是襟翼上下表面存在浮力差,形成向下的升力。
2.替代喷嘴街车的气流导流板
3.课堂练习
4.总结:
5.布置作业
6.黑板设计
14.4
流体浮力与流速的关系
1.流体:流体二氧化碳或液体统称为流体
2.定律:在二氧化碳或液体中,速度越大的地方浮力越大。
3、飞机升力的来源:襟翼上下表面形成的浮力差形成向下的升力。
第三部分:流体浮力与流速关系的案例研究
流体浮力与流速的关系
教学目标:
知识技能:知道流体的浮力与流速的关系:流速大的地方浮力小,流速小的地方压力大; 并能用它来解释个体的生命现象; 了解客机的升力是如何形成的。
过程与技巧:通过观察和实验,学会运用归纳法、逆向思维等研究方法。 培养中学生观察和分析综合信息的能力。 分析推导客机升力是如何形成的。
情感心态与价值观:培养中学生勇敢表达意见。 随时注意身边的人事物和相关现象。 培养中学生的交流讨论意识和合作精神。
教学重点:流体浮力与流速的关系,并能解释生命现象。
教学难点: 探究液体浮力与流速的关系,设计实验来理解“升力”。
教学方法:全班采用小组合作实验和班级师生交流的教学模式,充分调动中学生的积极性,归纳总结的方法研究“流体与流体之间的关系”。浮力和流速”。
班主任用品
自制多媒体教案、吹风机、乒乓球。
中学用品
两个乒乓球,一双筷子,一根吸管,小纸船,水,纸,硬币,水槽,教学过程
1.新课程介绍
头发实验。 吹风机放在课桌下,中学生看不到的地方。 它向下吹空气。 一个乒乓球放在气流上方。 乒乓球悬浮在空中。 将手稍微向左推,然后放开球。 将手稍微向右推,释放球并返回。
这是怎么回事? 通过本课的学习,你就会知道。
2.新课教学
如果想知道下面的小伙伴为什么要通过看课本来完成教案。
师:液体和二氧化碳,它们有一个共同的特点,就是流体,也叫流体。 这两个实验的共同点是只有当流体运动时才会形成这种现象。 我们推测流体流动可能与流体的浮力有某种关系。 那么这可能是什么关系呢? (引导中学生猜)
学生:(中学生提出的三个猜想)
1、流体流动越快,其浮力越大;
2、流体流动越快,浮力越小;
3. 流体流动得越快,浮力就越小。
中学生自主设计并进行实验
师:明天我们来探究一下流体速度和浮力的关系。
中学生实验用具:两个乒乓球、两根小钢筋、一根吸管、一个装满水的水槽、两只舟、一支注射器、两张纸等器材。
师:自由选择设备,做一组或两组实验,提供几台参考实验装置,小伙伴们也可以自己设计其他实验。
中学生进行实验和取证
师:研究活动是分组进行的。 你在小组里讨论,研究实验方案,用嘴观察,用脑思考,把发现的问题记录下来,然后和小组交流,看看你在实验中能发现什么。 哪个? 集体的力量是巨大的,看看哪个小组做得最好?
中学生做实验,班主任带领参观液体压强与容器形状的关系,中学生分析、演示、交流
师:说说你的所见所想,与你交流。 中学生展示(用实体投影仪投影)并回答:
⑴图1:将两个乒乓球放在相对靠近的两根小钢棒上,用啤酒吸管在它们之间吹气,两个乒乓球就靠得很近了。
推论:流动的二氧化碳的浮力,流速大的位置浮力小。
(2) 图2:在两张纸之间吹气,结果两张纸不仅没有吹开,而且靠在中间。 推论:流动的二氧化碳浮力大,流速大的地方浮力小。
(3)图3:用注射器向漂浮在海面上的两艘小船喷水,可以观察到两艘船靠得很近。 推论:流动液体的浮力,流速大的地方,浮力小。 师:让每组派一名代表演示刚才的实验。
师:综上所述,流体在流速大的地方浮力小,在流速小的地方压力大。并介绍了伯努利化学家
联系实际:中学生举例,能运用本节所学知识,对现象进行简要说明。 如:(1)风从过道吹过,窗帘会怎样,为什么?
(2) 火车月台上为什么要设置安全线? 列车运行时禁止人员进入安全线以内区域? (3) 解释升力形成的原因。 (中学生讲解后,班主任用多媒体教案进行模拟演示。) (4)并排行驶的两艘船不能靠得太近。
(5)踢草莓球。 (借助教案模拟展示) (6)过往卡车前方的树根飞向中间。
三、总结与拓展
师:学习这节课,你有什么收获? 中学生在教师的指导下总结本课内容。
四、布置作业:
1.通过对草莓球的理解,尝试完成教案中自学习题的最后一题
2010-2011学年第一学期公开课教案
流体浮力与流速的关系
教学样本
义乌县电站中学
朱永琪
第四部分:《流体浮力与流速的关系》教案
《流体浮力与流速的关系》教案
【教学目标】
, 知识和技能
(1)通过实验探索,初步了解了流体的浮力与流速的关系。
(2) 了解客机的升力是如何形成的。
(3)了解日常生活中与流体的浮力和流速有关的现象。
2.工艺与技巧
(1)通过实验观察,了解流体的浮力与流速有关的现象。
(2)通过学习客机的升力,体验二氧化碳浮力不同所形成的力。
三、情绪心态与价值观
(1)初步揭开流体浮力差异引起现象的奥秘,获得对科学的热爱和亲近。
(2)培养中学生的团队合作精神和讨论交流意识。
【教学重点】
二氧化碳的浮力与流速的关系是通过探索得到的。
【教学难点】
运用速度与浮力的关系分析生活中的实际问题。
【教学过程】
1.情景导出
演示使用神奇橡皮管“神奇吸管”的实验,快速扭动橡皮管,把瓶子里的纸撒给中学生。
提个问题:魔术胶管为什么能吸住瓶子里的纸?
2.新课教学
(1)流体浮力与流速的关系
, 什么是流体
在化学中,流体液体和二氧化碳也被称为流体。
2.探究流体流动时浮力与流速的关系
问题:流体浮力和流速之间有什么关系?
推测是流速大的地方浮力小
速度越大,浮力越大
与流速无关的流体浮力
3. 学生根据提供的实验设备,探究流体浮力与流速的关系
中学生实验前温馨提示:
(1) 根据你选择的实验设备,想一想如何显示流体浮力的变化?
(2) 你打算在哪里改变流量? 如何改变?
班主任巡回指导中学生设计、演示实验;
组织中学生分组展示、汇报实验;
引导中学生得出结论:在二氧化碳和液体中,流速越高,浮力越小。
(2)流体浮力与流速关系在日常生活中的应用
中学生解释:
1、为什么乘客要站在安全线外等车?
2、为什么飞机能像鸟一样在天上飞?
中学生活动:用纸做客机的进气口,上台展示结果,解释客机获得向下升力的诱因。
观看视频:通过观看介绍客机机翼的视频来强化您的中学生。
问题:您在生活中还见过哪些与流体浮力有关的其他现象? (以中学生为例)
(3) 课堂总结
请告诉我你在这节课上学到了什么。
(四)课堂培训
. 夏天,当高速车辆经过时,枯黄
A. 从路边驶向车辆
B、不受影响
C。 从马路中间开到路边
D. 只向下飞
2、相信大家都有过这样的经历:走在雨中,我们都会撑着伞。 一阵风吹过,阳伞就会被吸下去。 为什么? 你能用你明天学到的东西来解释这个现象吗?
3、诗人杜甫在《草堂被秋风吹破的歌》中说:“八月,秋风呼啸,卷我屋三重茅草。” 请分析诗中所包含的化学原理。
(5) 作业
运动卡车和兰博基尼的尾部设计装有“气流导流板”(尾翼)。 行驶时,车轮能更好地抓地,试解玄机。
第五部分:“流体浮力与流速的关系”教案
《流体浮力与流速的关系》教案
机场坪乡小学:周厚禄
【教学目标】
一、知识与技能
(1)通过实验探索,初步了解了流体的浮力与流速的关系。 (2) 了解客机的升力是如何形成的。
(3)了解日常生活中与流体的浮力和流速有关的现象。
2.工艺与技巧
(1)通过实验观察,了解流体的浮力与流速有关的现象。 (2)通过学习客机的升力,体验二氧化碳浮力不同所形成的力。
三、情绪心态与价值观
(1)初步揭开流体浮力差异引起现象的奥秘,获得对科学的热爱和亲近。 (2)培养中学生的团队合作精神和讨论交流意识。 【教学重点】
二氧化碳的浮力与流速的关系是通过探索得到的。 【教学难点】
运用速度与浮力的关系分析生活中的实际问题。 助教计划:
笔记、纸、乒乓球、普通漏斗 班级设计:1节课教学过程:实验探索
实验一:向垂直音符吹气会出现什么现象? 现象:纸币会向下飘。
实验二:如果在两张自由流挂的纸之间吹气,会发生什么现象? 现象:纸张会向中间靠拢。 实验三:
1.把乒乓球放在漏斗下面,一松手就掉:乒乓球会掉
2、如果往漏斗里吸气,乒乓球会怎样?现象:乒乓球不会掉下来
3.如果向漏斗内吹气? 乒乓球是怎么运动的?猜猜现象:乒乓球不会掉下来1:流体浮力与流速的关系
(1)流体:流体液体和二氧化碳在数学上也称为流体。 如空气、水等。 总结:二氧化碳的流速越大,浮力越小; 二氧化碳的流速越小,浮力越大。 班主任播放液体浮力与流速关系的视频:研究液体浮力与流速的关系,推断:液体流速越大,浮力越小;液体流速越大,浮力越小。 流速越小,浮力越大。 (2)归纳法:流体浮力与流速的关系:
流体速度越大,浮力越小; 流速越小,浮力越大。 二:客机的升力
班主任:播放喷头模型升力视频
小结:皮瓣下的二氧化碳流量小,压力大。 入口上方的二氧化碳流速大,浮力小。 机翼上下表面之间形成浮力差,使客机获得向下的升力。 班主任:将小货车的外观与喷头的形状进行比较,能得到什么启示?
小货车高速行驶时,底部气压低,顶部气压高。 小货车车速越高液体压强与容器形状的关系,气压差越大,对地面的压强越小,车子轻,容易翻车。 班主任:我们该怎么办?
三:日常生活中有关流体浮力与流速关系的现象
班主任:高铁站的警戒线、铁路旁的防护网、地铁站台安装屏蔽门的作用是什么? 班主任:同向平行航行的两艘客船为什么不能离得太近?
中学生:两艘货船同向航行时,两船之间水流快,浮力小,两侧压力大,会把两船推在一起,造成车祸。
班主任:展示土拨鼠的“空调”洞穴 中学生:解释原因 课堂总结:
1.流体
流体物体称为流体。 如:液体和二氧化碳。
2.流体浮力与流速的关系
水流越快,浮力越小; 流速越慢,浮力越大。
3. The lift of the
The top of the is and the is flat, and the speed of the upper of the is lower than that of the lower of the , so that the the is than the under the , so that the plane rises. : :