多角度驗證流體壓強與流速的關(guān)系

徐琴 龐禮軍

摘要：由于物理實驗具有真實、直觀、形象、有趣和生動的特點，在教學(xué)過程中使用實驗教學(xué)，可以很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。中學(xué)物理教學(xué)中，對于剛剛學(xué)習(xí)物理的中學(xué)生而言，實驗應(yīng)操作簡單、現(xiàn)象明顯、容易理解，這樣對學(xué)生學(xué)習(xí)新課的知識起著非常重要的作用。對流體壓強與流速的關(guān)系實驗進(jìn)行多角度驗證設(shè)計，是將一個實驗以多種形式展現(xiàn)，讓學(xué)生領(lǐng)悟到“一個實驗多種方法”的思維模式，領(lǐng)悟到解決物理問題的奇妙之處。

關(guān)鍵詞：流體壓強；流速；多角度；實驗；驗證物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實驗在中學(xué)物理教學(xué)中起著舉足輕重的作用，也是檢驗物理理論是否正確的唯一標(biāo)準(zhǔn)[1]。物理實驗對中學(xué)生有很強的吸引力，極易喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的直覺興趣。同時，實驗也是一種極具目的性的操作行為，學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，很自然地產(chǎn)生一種動手操作的欲望。讓學(xué)生動手實驗，不但可以滿足學(xué)生們的操作興趣，還可以提高學(xué)生敢于探索自然，進(jìn)而提高理論探索興趣[2]。流體壓強與流速的關(guān)系實驗多角度驗證設(shè)計，即同一個現(xiàn)象用多種實驗進(jìn)行驗證設(shè)計，達(dá)到現(xiàn)象明顯，實驗原理很好展示的效果。

1課本上展示的實驗

實驗一：在兩支筷子分開有一定間距，中間放上兩只乒乓球，用吸管向中間吹氣，結(jié)論是乒乓球向中間靠攏。

實驗二：在水面上放上兩只小紙船，先將兩只小船分開一定距離，用水管向船中間的水域沖水，結(jié)論小紙船向中間靠攏

上述兩個實驗是課本上的實驗[3]，分別向?qū)W生展示了氣體和液體壓強與流速的關(guān)系。上述實驗同時也存在著一些不足，實驗一中如果吹氣過大過小都影響學(xué)生觀察的現(xiàn)象，吹氣過大，乒乓球會直接被吹開；吹氣過小，學(xué)生完全看不到乒乓球靠攏的現(xiàn)象。實驗二中小紙船放到水面上時間過長，導(dǎo)致紙船被浸濕，在教室用水管可操作性不強等問題都對實驗的操作起到一定的影響。同時上述實驗中人為因素嚴(yán)重影響了實驗效果。

課本的實驗較為單一，達(dá)不到舉一反三的目的，學(xué)生的思維較為禁錮，不易拓寬學(xué)生的思維。僅憑上述實驗很難讓初中生揭開流體壓強與流速關(guān)系的奧秘,同時不可能達(dá)到讓學(xué)生眼前一亮的效果。

針對以上不足，筆者采用以下方法多角度驗證流體壓強與流速的關(guān)系。

2關(guān)于流體壓強與流速關(guān)系的多角度演示實驗

2.1 氣球在桶中向上飛的實驗

實驗器材主要有塑料桶、氣球、吹風(fēng)機、電源插座，實驗時將塑料桶底部的側(cè)邊鉆5個小孔，氣球充滿氣。

實驗前將制作好的實驗器材展示給學(xué)生看,將充滿氣的氣球放到桶中。目的是展示：既不接觸氣球也不接觸桶的情況下，能讓氣球從桶中飛出來。具體實驗方法：將電吹風(fēng)插座插好，用電吹風(fēng)吹桶上方的空氣，氣球出來了，引導(dǎo)學(xué)生思考此實驗的實驗原理（加快了桶上方空氣的流速，壓強變小，桶內(nèi)的氣球會被吸上來），如圖1所示。

2.2 小船靠攏實驗

實驗器材：用泡沫做的兩只小船、水槽、礦泉水瓶（瓶蓋戳2個小洞）

做實驗前，先將實驗器材展示給學(xué)生看，再進(jìn)行實驗操作的講解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗。具體實驗方法：將泡沫小船放到水槽中，讓兩船之間有一定的距離，用礦泉水瓶向兩船中間擠壓瓶中的水，讓同學(xué)觀察發(fā)生的現(xiàn)象泡沫小船相互靠攏。從而引導(dǎo)學(xué)生去猜想，總結(jié)發(fā)現(xiàn)其中的原理。

2.3 乒乓球不下落實驗

實驗器材主要有幾張白紙制成的一個漏斗形物件、乒乓球。

實驗前先將白紙折成漏斗的形狀，再將乒乓球拿在手里。具體實驗操作：將乒乓球放在漏斗下端，嘴對準(zhǔn)漏斗上端口向漏斗里吹氣，會觀察到乒乓球懸在漏斗下端而沒有下落。讓學(xué)生產(chǎn)生疑問乒乓球有重力作用，憑常識都知道應(yīng)向下落，但在向漏斗小口向下吹氣時，乒乓球未下落，引導(dǎo)學(xué)生猜想，討論總結(jié)出實驗原理，進(jìn)而達(dá)到驗證流體壓強與流速的關(guān)系。

3總結(jié)

多角度驗證流體壓強與流速關(guān)系的實驗，筆者采用了不同方法，詮釋同一個物理知識，引導(dǎo)學(xué)生用多角度思維方式去思考同一問題，教會學(xué)生處理問題時，不要一味的循規(guī)蹈矩，要學(xué)會添加創(chuàng)新元素進(jìn)去，懂得選擇更好的解決問題的方法，進(jìn)而達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生從多角度出發(fā)解決問題，并且學(xué)習(xí)知識要多與生活聯(lián)系，要讓學(xué)生達(dá)到“從物理走向生活，從生活走向物理”的學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時希望多角度驗證流體壓強與流速關(guān)系的實驗，在教學(xué)中能起到拋磚引玉的作用，挖掘出學(xué)生更多的想法和靈感，同時也激起中學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣。

[參考文獻(xiàn)]

[1]石紅.物理課堂教學(xué)技能[M].貴陽：貴州人民出版社，2006.

[2]閻金鐸,郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書編寫組.物理（八年級）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2011.