教学目标:
知识与技能:
知道流体的压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;
了解升力是怎样产生的。
过程与方法:
通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系,通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的;通过制作“鸟翼模型”,训练学生的动手能力;
情感、态度与价值观:结合日常生活现象,激发学生兴趣;了解历史,加深人文素养。
教学仪器:硬纸、吸管、胶带、电吹风机、铁丝、纸条等
教学过程:
一、实验探究——升力
1、提问:鸟儿能在天空中翱翔,依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗?你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗?连接滑翔机图片。
2、德国的奥托·李林达尔,是世界上公认的滑翔机之父(连接到李林达尔)。[来源:学科网]
3、今天我们就来动手做一个鸟翼模型,观察气流对鸟翼有什么作用?
鸟翼向上运动,肯定是有一个力作用在它上面了,而这个力呢,由于它有提升物体的作用,所以我们把它叫做“升力”。
二、伯努利的发现
1、提问:这个升力是怎样产生的呢?让我们来追溯一下历史;早在1738年,伯努利就发现了流体压强与流速的关系,这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘,也成了人类打开空中旅行大门的钥匙(连接到伯努利)。
2、流速与压强有什么关系呢?[来源:学|科|网]
引导学生进行探究实验:取一张纸条,从纸条上方沿纸条吹气,如图10-1-4,纸条会怎样运动?
提问:从这个实验中,我们得出流速和压强有什么样的关系
要得出流速和压强的关系,我们来探究一下纸条上方的流速和压强;
吹纸条上方,导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大;
纸条上升,说明纸条上方的压强比下方小;
纸条上方的流速大、压强却小,说明流速与压强之间的关系是什么?
3、伯努利原理:流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
4、介绍一下“河流流线”的情况;
观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况(如图10-1-5)。
提问:根据流体流速与压强的关系,了解升力是怎样产生的?
我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的;
鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生;
升力是向上的,说明鸟翼下方的压强比上方的大;
根据压强和流速的关系,知道鸟翼下方的流速比上方小;
是什么导致了下方的流速比上方的小呢,当气流通过鸟翼时,下方的流速比上方慢;
做个鸟翼模型,放在水流中,让同学来体验一下,经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。
5、让学生整理自己的思路,写出升力是怎样产生的,写完后对照书上的相应部分。
三、解释飞机的设计原理
提问:(1)飞机和鸟有什么共同的特点?(学生讨论)
(2)那飞机要升入天空,它的机翼应该设计成什么样子的?(画图)(以下是一种引导方案供参考)
飞机同样需要升力;
飞机的成功是仿生的一个典型例子;
飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。
看教材图10-1-6、图10-1-8和图片,
四、生活中的“翼”
举出生活中的例子:
在空中,飞机、天鹅;
在海洋中,企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。
你能想像它们的形状吗?请你们把自己的猜想画出来。
五、发展空间
我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器,来分析它的原理。
六、课堂小结
1、流速和压强的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大;
2、用这个关系解释升力产生的原因;
3、解释飞机和鸟为什么能在天空中飞行。
七、作业
【实践活动】
有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型;在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容,并且用自己的话写一下风洞的作用。
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