《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》探究實(shí)驗(yàn)課例

姚熠娟

【摘要】物理知識(shí)從生活實(shí)際中來(lái)，又可應(yīng)用到實(shí)際生活中去，掌握一定的科學(xué)知識(shí)是社會(huì)進(jìn)步的必然要求。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察并思考在日常生活中的一些常見(jiàn)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)深化理解其內(nèi)含的科學(xué)原理。通過(guò)應(yīng)用物理知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，鞏固了對(duì)流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí)，本文結(jié)合新課程改革下教案編寫(xiě)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)節(jié)及要求，以《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》為例，進(jìn)行解析。

【關(guān)鍵詞】流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;探究法

教材分析：流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是九年級(jí)《物理》第十四章《壓強(qiáng)與浮力》第四節(jié)《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》的內(nèi)容，也是重點(diǎn)。選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本節(jié)內(nèi)容的要求是：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，并能解釋生活中相關(guān)現(xiàn)象。教材通常是這樣處理的，首先明確流體概念，讓學(xué)生知道什么是流體，然后讓學(xué)生觀察吹起硬幣實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到流體壓強(qiáng)與流速具有一定關(guān)系，通過(guò)探究吹紙實(shí)驗(yàn)和飛機(jī)模型實(shí)驗(yàn)總結(jié)出流體流速越大，壓強(qiáng)越大。本節(jié)課是在學(xué)生日常生活常見(jiàn)現(xiàn)象，多例舉一些生活例子會(huì)讓學(xué)生更好的理解，例如：吸塵器的制作、飛機(jī)的發(fā)明、地鐵黃線的應(yīng)用等，讓學(xué)生更容易接受，讓學(xué)生們體會(huì)到了科技可以改變?nèi)藗兊纳睿萍伎梢哉热藗兊纳?，讓學(xué)生們崇尚科學(xué)，也因此熱愛(ài)科技的探索。

學(xué)情分析：對(duì)九年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，易于接受直觀、生動(dòng)的知識(shí)，具備一定的觀察、動(dòng)手能力。

在本項(xiàng)目中，通過(guò)觀察并思考風(fēng)在日常生活中的一些常見(jiàn)現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)深化理解其內(nèi)含的科學(xué)原理。通過(guò)應(yīng)用物理知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，鞏固了對(duì)流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

情境導(dǎo)入：小牛頓從一個(gè)蘋(píng)果下落的研究進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了影響整個(gè)世界的力學(xué)體系。我們只要能細(xì)心觀察身邊的一些小現(xiàn)象，認(rèn)真思考，專(zhuān)心鉆研，一張紙也能發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題。于是，老師拿起紙一吹，紙被卷起來(lái)了，真有奇怪，老師明明用力的往下吹，怎么紙卻被卷上來(lái)呢？難道老師吹得不夠大力？于是又更用力的吹，結(jié)果紙還是卷了起來(lái)，而且卷得更高了。于是，老師問(wèn)：風(fēng)有“吸”力嗎？學(xué)生的一下子興趣就高了。也想知道為什么，老師：那我們就做幾個(gè)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)了解了解一下。

研究思路與過(guò)程：

1.思路清晰：先明確自己實(shí)驗(yàn)的目的，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究深刻理解，把實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論理解好，深刻認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)從生活實(shí)際中來(lái)，又可應(yīng)用到實(shí)際生活中去。

2. 探究過(guò)程：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：吹紙小實(shí)驗(yàn)， 用兩手分別握著兩張紙，讓紙自由下垂，在兩張紙的中間向下吹氣，再認(rèn)真觀察兩張紙?jiān)鯓舆\(yùn)動(dòng)。

觀察現(xiàn)象：兩紙向中間靠攏，像被風(fēng)“吸”住一樣

實(shí)驗(yàn)二： 在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開(kāi)，觀察現(xiàn)象。

觀察現(xiàn)象：移開(kāi)手后，小球不掉落，像被風(fēng)“吸”住一樣。

結(jié)論：

風(fēng)有“吸”力，能吸起小物體。

原來(lái)不是風(fēng)有“吸”力，而是流動(dòng)氣體和液體的壓強(qiáng)與其流速有關(guān)，在流速大的地方壓強(qiáng)小，在流速小的地方壓強(qiáng)大。

在實(shí)驗(yàn)一中：

在實(shí)驗(yàn)二中：

總結(jié)、歸納：流體速度越大，壓強(qiáng)越大。大量實(shí)驗(yàn)證明，的確如此，流體流速越大，壓強(qiáng)越大。機(jī)機(jī)翼的上端是弧形，下端是平面，在相同時(shí)間內(nèi)，上端空氣比下端的走過(guò)的路程要大，那么速度就快，根據(jù)今天的內(nèi)容，壓強(qiáng)要比下端的小，所以就被下部的空氣托起。老師自己做了個(gè)機(jī)翼模型，大家看一下效果。學(xué)生認(rèn)識(shí)到在相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路程較長(zhǎng)，因而速度大，壓強(qiáng)小，產(chǎn)生升力。

課后延伸：在生活中，流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系應(yīng)用很廣泛，比如火車(chē)道的安全線，艦隊(duì)一般成縱隊(duì)排列，而并行的話，是有安全距離限制的，龍卷風(fēng)的危害等等，我們都可以用今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容解釋一下嗎？（設(shè)計(jì)意圖：更加明確自己的想法，鞏固了對(duì)流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過(guò)分析、回答，享受著運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)，體驗(yàn)科技的奧秘，從而熱愛(ài)科學(xué)，更喜歡學(xué)物理。）生活中很多這一事例的現(xiàn)象，但大多研究起來(lái)，生活中的例子都伴有危險(xiǎn)，所以大部分的生活例子，都只能用模擬實(shí)驗(yàn)，不能真實(shí)體驗(yàn)哦。像地鐵黃線的設(shè)置、飛機(jī)機(jī)翼的升力、龍卷風(fēng)的破解等。

布置作業(yè)：多做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，留心觀察并認(rèn)真思考生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，調(diào)查和收集總結(jié)一下，并嘗試解釋。

【本文系廣東教育學(xué)會(huì)教育科研規(guī)劃小課題“物理教學(xué)中后進(jìn)生轉(zhuǎn)化的策略研究”成果（課題編號(hào)：GDXKT22211）】