9.4神奇的升力教学设计

《神奇的升力》——教学设计

【教材分析】

本节教材首先通过对大型运输机的介绍，引出受到浮力的飞机停在跑道上不会升空，而当它滑行到一定的速度时才会腾空而起，提出使飞机上升的力是如何产生的？接下来，通过活动一让学生自己动手探究，尝试解释相关的现象，从而得出流体的压强与流速的关系。即对于流体而言，流速大的地方压强小。活动二是通过图示的方法及受力分析让学生明白升力是如何产生的。sts中介绍了与流体压强有关的事件。本节学习教师要注意对生活生活现象的大量介绍，从而使学生感受到物理与生活的紧密联系。

【学情分析】

在上一章学生刚刚学习完浮力，浮力从本质上来说是静止液体对物体向上与向下的压力差，而升力是流体由于流速不同而产生的压力差，学生容易将浮力与升力混淆。所以在本节教学中应该注意提醒学生二者的区别。

（一）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；【过程与方法】

1、通过观察法、探究实验法等探究流体的压强与流速的关系；

2、通过对生活现象的解释，使学生经历用物理知识应用于实际的过程。【情感态度价值观】

1、激发学生对“流速与压强关系”这一自然规律的应用兴趣，引发他们好奇的心理和创造的愿望。

2、了解科学历史，加深人文科学素养。

（二）教学重点及难点

【教学重点】流体的压强与流速的关系

【教学难点】流体的压强与流速的关系的应用

（三）教学设备

【多媒体】电脑、投影仪

【仪器材料】漏斗、乒乓球、纸条、机翼模型上升演示器等。

以讨论与实验为主的综合启发式教学模式

【教学器材】

1．教师演示器材：飞机起飞、水翼船航行视频资料、机翼模型、铁架台、细线、钩码、电风扇。

2．学生分组实验器材；两张纸、漏斗、乒乓球、塑料弯管、水、烧杯、两只小纸船、水盆、注射器。

【教学过程】

一、导入

1．问题：在这节课之前我们学习了液体的压强和气体压强的一些知识，其实气体和液体有一些共性，气体、液体具有哪些共性?

2．讨论：气体和液体都会产生压强，气体和液体形状都会改变，都会流动。

教师对学生说法进行评价

3．定义：气体和液体都具有流动。它们统称为流体。

4．演示(视频资料)：一架飞机腾空而起，在天空自由的翱翔；下面是浩瀚的大海．一艘水翼船在飞速地前进。

根据画面展示的情景提出问题：为什么飞机可以在天空飞翔，而水翼船可以在水面上飞速前进呢?是浮力使飞机升空吗?如果是浮力使飞机升空．那么，飞机就不会静止在跑道上了，飞机也不要滑行到一定的速度才会腾空而起了。

教师：其实这些都与流体压强与流速的关系有关。

二、探究流体压强与流速的关系

1．做课文第30、31页“活动l”中的3个实验，尝试解释观察到的实验现象。

a．倔强的纸片

(1)按照课文介绍的方法做吹纸实验。先猜想往两张纸中间吹气，会发生什么现象?然后用手提着两张纸，让纸自由下垂．吹气前，两张纸互相平行，保持一定的间距；吹气时，两张纸相互靠近。用不同的力度吹气，改变两张纸之间气体的流动速度，观察两张纸相互靠近情况有何不同。

(2)教师和学生分析所发生的现象：在空气中纸的两个侧面都受到空气的压强，吹气前，两张纸互相平行，保持一定的间距，纸的两个侧面受到的空气的压强相等。吹气时，纸内侧空气流动加快，两张纸相互靠近，两张纸受到了向内侧的压力。显然两张纸受到了向内侧的压力与两张纸之间的空气流动有关，空气流动后纸内侧压强减小，外侧压强不变，内外压强差使纸受到外向内的压力大于内向外的压力使纸向内相互靠近。两张纸之间气体的流速越大．两张纸被压靠得就越紧，说气体的流速越大，压强越小。

(3)接着让学生用双手将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，观察手中的纸会怎样?(此实验可为后面了解飞机升力产生作准备)可以看到纸张会上飘。

(4)引导学生解释所发生的现象：由于吹气时。纸片上方空气的流速大，压强变小，下方较大的压强将纸片“举”起来了。如果吹出的气越快，纸条会向上飘得越高。

b．不听话的乒乓球

(1)按照课文介绍的方法做吹乒乓球实验。想：乒乓球本身受到重力的作用，同时又有向下的气流冲向它，它为什么不下落，究竟是什么力支持着它呢?

(2)引导学生按照解释吹纸实验所发生的现象解释吹乒乓球现象：在向漏斗吹气时，那股空气从细管流向捅斗的大口。当气流流到乒乓球和漏斗之间那段通道时，由于乒乓球占据着～部分空问，那里空气的通道很窄，气流速度较大，压强较小；流过那部分窄通道以后，空气再向下流，由于通道变宽，气流的速度变慢，压强较大。由压强差产生的向上的压力托住乒乓球使之不下落。

c．做个简易喷雾器

(1)按照课文介绍的方法做个简易喷雾器，将塑料弯管插在水中，从水平管口向里吹气，观察所发生的现象：水从塑料弯管的弯折处的小孔喷出，喷出后散成雾状。

(2)引导学生按照解释吹纸实验所发生的现象的方法解释简易喷雾器原理：从水平管口向里吹气时，气流从小孔流出。由于空气的流动，竖直管上方空气压强减小，在烧杯水面大气压的作用下，水沿竖直管向上流动，到弯折处，水受气流冲击，从小孔喷出，并散开成雾状。

2．模拟“奥林匹克”号与“豪克”号相撞事故

阅读课文第33页“sts”了解发生在上个世纪初的“奥林匹克”号与“豪克”号相撞事故．

取一装水的盆子，在水面上放两只小纸船，纸船的两头用细绳拉着，互相平行，保持一定的间距．用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流。观察所发生的现象：分开的小船靠在了一起。

引导学生分析：喷射水流时，两船之间水流速快，两船外侧液体流速慢，两船中间与外侧水产生的压强不同，造成了压力差，将两船挤在了一起。

3．让学生根据以上四个实验概括流体的压强与流速的关系是：

流速大的地方，压强小；

流速小的地方，压强大。

4．阅读课文第30页1、2自然段，想：几百吨的飞机为什么能飞上蓝天，为什么飞机要在跑道上滑行到一定的速度才能起飞?

5．做课文第32页“活动2”飞机机翼的升力是怎样产生的?

(1)教师：飞机为什么能够腾空而起的秘密在于机翼，出示飞机模型，请学生观察模型飞机的机翼，它的截面是什么形状?并把它画出来。如图11-3-1所示。

(2)演示：做课文图ll-19所示的实验：机翼模型用细线吊着，细线绕过滑轮、另一端用钩码吊着，调整钩码质量使机翼模型处于平衡状态。

观察电风扇通电运转时机翼模型升起的现象。

让学生根据课文图11-20解释实验现象：从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，飞机飞行时，空气和飞机做相对运动，迎面吹来的空气被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面产生了压强差，上下的压强差造成了对飞机一个向上的升力。

(3)猜想：如果把机翼模型的凸面向下，再向它吹风，会发生什么现象?

用实验验证猜想的正确性。

(4)阅读课文第32页最后一自然段和图11-21，了解鸟滑翔时为什么翅膀要张开?而翅膀张开时滑翔为什么不会跌下。