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人教版初中上冊化學《流體浮力與流速的關系》教案
教學目標
1、通過探究實驗體驗流體浮力與流速的關系。
2、通過對流體浮力與流速的關系的認識,解釋客機升力的形成,并解釋相關現象。
3、通過實驗加大中學生的動手實踐能力
4、培養中學生用所學知識剖析解決實際問題的能力。
教學重難點
教學重點:
1、通過探究實驗體驗流體浮力與流速的關系。
2、通過對流體浮力與流速的關系的認識,解釋客機升力的形成,并解釋相關現象。
教學難點:
運用流體浮力與流速的關系解釋客機升力形成的緣由等相關現象。
教學工具
兵乓球、白紙、注射器、小船、漏斗、燒杯、吸管、自制連通器、多媒體教案等
教學過程
一、新課引入:
朋友們,請先看一個實驗,如圖所示,我打開球閥A,關掉球閥B,讓藍色的水流入內徑粗細不同的透明塑膠管,請注意觀察三支小豎管中火柱的高度。你觀察到哪些?(三個容器的海面高度是一樣的,圖1所示是一個連通器,連通器里放入同種液體,且液體不流動是,各容器中液面總保持相平。)
請看假如我打開球閥B,可以見到哪些現象?(水從B端流出)這時請看三支小豎管中火柱的高度是否相同?(不相同)你看高度發覺哪些特征呢?(粗管處的火柱高、細管處的火柱低)
剖析:按照學過的連通器原理,當水不流動時,各容器的液面總保持相平。現在當水流動時,小管中火柱的高度卻不相同,說明水平管中的深度也就不相同。按照液體的浮力公式p=ρgh,也就是說各個粗細管中水的浮力就不相同。
朋友們猜一猜,想一想,這個不相同可能會跟哪些有關系呢?(水是否流動)
朋友們,請繼續看另一個實驗,如圖所示,我把兵乓球置于伸平的手指上,并把兵乓球置于翻轉的漏斗中,請看(說完,握住右手),見到了哪些現象?(兵乓球掉出來)
如今我用嘴通過漏斗向上吹氣,同時放開手。又見到了哪些現象?(兵乓球沒有掉出來)
剖析:兵乓球為哪些在漏斗下方不會掉出來,我們剖析瞧瞧,兵乓球能在漏斗下方不會掉出來,由物體的平衡條件可知,豎直方向不僅遭到重力以外,一定還遭到一個向下的壓力。未吹氣時沒有這個現象,當吹氣以后才形成這些現象,朋友們再猜一猜,想一想,這個壓力可能會跟哪些有關系呢?(吹氣就是二氧化碳在流動,壓力于二氧化碳的流動有關)
液體和二氧化碳,它們一個共同的特征是:都具有流動性,也稱為流體。兩個實驗的共同之處是,流體在運動時才引起現象的形成。且我們已推測流體流動可能與流體的浮力存在有某種關系。這么,這可能是哪些關系呢?
二、新課教學
1、科學探究:流體浮力與流速的關系
根據班級分組情況,給每位小組配備右圖所示的實驗器材,要求每位小組自由選擇器材,做一到二組實驗。請你們在小組內積極地討論、研究方案,積極地用耳朵去觀察、用腦部去思索,并把大家發覺的問題記錄出來,之后全班交流。瞧瞧在實驗中能發覺些哪些?集體的力量是巨大的,瞧瞧哪一小組做得最好?
(中學生開始實驗、探究、討論,班主任巡視各組的實驗情況)
交流展示:下邊我們進行全班交流,把你所看見的流體壓強與流速的關系的題,所想的說下來與你們交流。
恐怕中學生會回答到的幾個情況:
(1)我們這一小組選擇老師提供的實驗裝置第三個圖,選擇用小號注射器一支,裝滿水的水槽一個,兩只塑膠小船,作為實驗器材,用注射器向飄浮在海面上的兩只小船間噴射水流,可觀察到兩只船向中間緊靠。
(2)我們這一小組選擇老師提供的實驗裝置第一個圖,把兩個兵乓球置于兩根小鋼條上,相對緊靠一些,用一支啤酒吸管向它們中間吹氣,兩個兵乓球相互緊靠。
(3)我們這一小組選擇老師提供的實驗裝置第二個圖,我們選擇在兩張紙中間吹氣,結果見到兩張紙不但沒有被吹開反倒互向中間緊靠。
(4)我們這一小組選擇老師提供的實驗裝置第四個圖,我們把一根中間切開(未斷)折成直角的啤酒吸管,一端插入水底,向管中間吹氣,我們可見到霧氣從切口處噴吐。我們覺得管中間被我們吹氣,因而切口處壓力變小,里邊的大氣壓都會形成一個力把水往中間壓。為此,我們也覺得:流體在流速大的地方浮力反倒小,在流速小的地方浮力反倒大。
得出推論:在二氧化碳和液體中,流速越大的位置浮力越小。
2、飛機的升力
播放關于客機得視頻,提出問題:
客機為何能上天?是誰給客機提供升力的?它又是怎樣提供升力的?
為了使中學生回答前面的三個問題,提示中學生注意觀察翼型的形狀。引導中學生借助白紙制做噴管模型,親身體驗客機升空的道理。(和中學生一起完成課本P92“想想做做”)
播放視頻“研究客機的升力”,加深中學生對本段知識的理解,更好的把握客機升空的緣由。
3、智慧點擊
1)二氧化碳和液體都可以流動,也稱為。在流體中,流速越大的位置浮力。
2)空軍海軍在為商船護航時,護編隊通常采用前后方式護航,而不采用“并排”護航,這是由于流體速率大的地方,當兩船高速并排行駛時,容易發生車禍。
3)若是翼尖裝反了,客機能夠上天嗎?為何?你有哪些意外的發覺嗎?
這是一道開放性試卷,通過逆向思維的方法培養中學生創新的能力。中學生討論過后,引出“氣流偏導器”。
簡略介紹“氣流偏導器”(通過視頻或圖片)。有的蘭博基尼在車的尾部設計安裝了一種“氣流偏導器”,它的上表面平直,頂部呈圓弧凸出,相當于一個倒置的翼型。當街車高速行駛時,車輪能拿更好地抓緊地面。
課后小結
二氧化碳和液體也稱流體,在流體中,流速越大的位置浮力越小。
流體浮力與流速的關系教學設計
教學目標
1.曉得流體浮力的大小與流速的關系;
2.了解客機升力形成的誘因;
3.會解釋有關流體浮力與流速關系的一些現象.
教學重難點
教學重難點
通過實驗探究得到流體的浮力與流速的關系。
運用流體浮力與流速的關系解釋客機升力動因及其他相關化學現象。
教學過程
一、流體浮力
●自主預習
閱讀課本第44、45面的內容,完成下邊的問題:
1.哪些是流體?如何能使流體流動?舉例說明。
2.在二氧化碳和液體中,流速越大的地方浮力越小,流速越小的地方浮力越大。
3.在相同時間內,進氣道上方氣流通過的路程較長,因此速率較大,它對翼尖上表面的浮力較小;下方氣流通過的路程較短,速率較小,它對進氣道下表面的浮力較大,這樣,翼型上、下表面就存在著浮力差,因此有壓力差,這就是形成升力的誘因。
●小組討論
1.小試驗:用手握著兩張紙,讓紙自由下垂,在兩張紙的中間向上吹氣,觀察兩張紙如何運動?(或用電吹風向上吹兵乓球)
邊做邊思索,并在小組內討論為何會出現這樣的現象?
2.通過我們的試驗探究,我們驗證了流體浮力和流速的關系,現今讓我們來觀察一下客機的進氣道,思索一下客機為何能在空中翱翔呢?
觀察:客機翼型的形狀是上凸下平;
客機靜止在地面,能夠手動騰飛?不能;
客機加速前進時,翼型上下方空氣的流速關系是:上方空氣流速小于下方空氣流速;
依據我們學習的知識,客機上下方浮力的大小關系是:下方浮力小于上方浮力;
由此,翼型上下表面存在浮力差,就形成了向下的升力.當升力小于重力時,客機就騰飛了.
3.觀看龍卷風視頻,你曉得龍卷風是怎樣形成的嗎?
4.完成如右圖所示的實驗,將三節半徑不同的塑膠管連結在一起,之后與抽氣機相通。將三個二氧化碳浮力傳感分別裝入管內,將傳感與計算機相連。當抽氣機抽氣時,觀察計算機上三個位置二氧化碳的浮力值。剖析是不是二氧化碳流速大的地方浮力小。
●教師點撥
1.客機前進時,襟翼與周圍的空氣發生相對運動流體壓強與流速的關系的題,相當于有氣流迎頭流過翼型,氣流被襟翼分成兩部份,因為噴管橫截面的形狀上下不對稱,在相同的時間里噴管上方氣流通過的路程較長,因此速率較大。下方氣流通過的路程較短,因此速率較小。
2.二氧化碳遵循“在流體中,流速大的位置浮力小”的規律,液體也遵循“在流體中,流速大的位置浮力小”的規律。
●跟蹤訓練
1.小明朋友在倒置的漏斗里放一個兵乓球,用右手托住兵乓球.之后從漏斗口向上使勁吹氣,并將右手移開,如圖所示,這么以下剖析正確的是(B)
A.兵乓球不會下落,由于其上方二氧化碳流速減小,浮力變大
B.兵乓球不會下落,由于其上方二氧化碳流速減小,浮力變小
C.兵乓球會下落,由于其上方二氧化碳流速減小,浮力變大
D.兵乓球會下落,由于其上方二氧化碳流速減小,浮力變小
2.你是否有過這樣的經歷:撐一把陽傘行走在雨中,如圖所示,一陣狂風吹起,豎直方向傘面可能被“吸”,發生形變。下述有關這一現象及其解釋,正確的是(B)
A.傘面被向上“吸”B.傘上方的空氣流速小于下方
C.傘上方的空氣流速等于下方D.傘上方的空氣流速大于下方
3.把一根長約250px左右的啤酒吸管A插在盛水的瓶子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的下端,往B管中輕輕吹氣,會聽到A管中液面上升,這是由于A管上方空氣流速減小,使浮力減少而導致的結果。
4.打開自來水龍頭,使自來水流過如圖所示的玻璃管,在A、B、C三處,水的流速較大的是B處,浮力較小的是B處(填“A”、“B”或“C”).
5.列車站臺邊沿處標有一條安全線,人必須站在安全線以外的位置候車.其緣由是列車飛速駛過北站時,易發生安全車禍。安全線以內的空氣流速減小、壓強降低(以上均選填“增大”、“減小”或“不變”).
6.(湖南泰安)如圖所示,海軍護航編隊在較近距離時通常采用前后護航方式,而不采用“并排”護航。當兩船高速并排行駛時,兩船之間流體流速大浮力小,容易發生碰撞車禍。
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