Plan de lección para el segundo volumen de Física "La relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo" publicado por People's Education Press
El siguiente es el plan de lección para el segundo volumen de Física "La relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo" de People's Education Press publicado por People's Education Press. Le invitamos a leerlo. Para obtener más contenido relacionado, preste atención a la columna del plan de lección. Plan de enseñanza para el segundo volumen de Física "La relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo" publicado por People's Education Press
Objetivos de enseñanza
1. velocidad a través de experimentos exploratorios.
2. A través de la comprensión de la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo, explicar la generación de sustentación de las aeronaves y explicar los fenómenos relacionados.
3. Fortalecer la capacidad práctica de los estudiantes a través de experimentos
4. Cultivar la capacidad de los estudiantes para utilizar el conocimiento que han aprendido para analizar y resolver problemas prácticos.
Puntos importantes y difíciles en la enseñanza
Puntos clave en la enseñanza:
1. Experimentar la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo a través de experimentos exploratorios.
2. A través de la comprensión de la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo, explicar la generación de sustentación de las aeronaves y explicar los fenómenos relacionados.
Dificultades de enseñanza:
Utilizar la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo para explicar las causas de la sustentación de las aeronaves y otros fenómenos relacionados.
Herramientas didácticas
Pelotas de ping-pong, papel blanco, jeringas, botes, embudos, vasos, pajitas, conectores caseros, material didáctico multimedia, etc.
Enseñanza proceso
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1. Introducción de nuevas lecciones:
Estudiantes, primero miren un experimento. Como se muestra en la imagen, abro la válvula A y cierro la válvula B. Y deje que el agua roja fluya por tuberías de diferentes diámetros y espesores de tubos de plástico transparentes, preste atención a la altura de la columna de agua en los tres pequeños tubos verticales. ¿Qué observaste? (La altura de la superficie del agua en los tres recipientes es la misma. La Figura 1 muestra un conector. El conector está lleno del mismo líquido y el líquido no fluye. Los niveles de líquido en cada recipiente siempre permanecen iguales igual)
Mira si abro la válvula B, ¿qué puedes ver? (El agua sale por el extremo B) En este momento, mira si la altura de la columna de agua en los tres pequeños tubos verticales. es igual? (No es lo mismo) Tú ¿Qué características puedes encontrar al observar la altura? (La columna de agua en el tubo grueso es alta y la columna de agua en el tubo delgado es baja)
Análisis : Según el principio aprendido del conector, cuando el agua no fluye, el nivel de líquido de cada recipiente permanece siempre uniforme. Ahora, cuando el agua fluye, las alturas de las columnas de agua en los tubos pequeños son diferentes, lo que indica que las profundidades en los tubos horizontales también son diferentes. Según la fórmula de presión del líquido p=?gh, es decir, la presión del agua en cada tubo grueso y fino es diferente.
Estudiantes, adivinen y piensen ¿Con qué podría estar relacionada esta diferencia? (Si el agua fluye)
Estudiantes, continúen viendo otro experimento como se muestra en. En la imagen, pongo la pelota de ping-pong en la palma plana de mi mano y pongo la pelota de ping-pong en el embudo volcado. Por favor mira (después de hablar, suelta la palma), ¿qué ves (El ping-pong? la bola cae)
Ahora soplo aire a través del embudo con la boca y suelto la mano. ¿Qué fenómeno volviste a ver? (La pelota de tenis de mesa no cayó)
Análisis: ¿Por qué la pelota de tenis de mesa no cae debajo del embudo? Analicémoslo y veamos si la pelota de tenis de mesa puede permanecer debajo. del embudo sin caer. Del estado de equilibrio de un objeto se desprende que, además de la gravedad, la dirección vertical también debe estar sujeta a una presión hacia arriba. Este fenómeno no ocurre cuando no se sopla el aire. Este fenómeno ocurre solo después de que se sopla el aire. Deje que los estudiantes adivinen nuevamente y piensen con qué puede estar relacionada esta presión (¿Soplar significa que el gas está fluyendo y la presión?). está relacionado con el gas (relacionado con el flujo)
2. Nueva enseñanza del curso
1. Investigación científica: la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo
De acuerdo con la situación de agrupación de la clase, entregue a cada grupo el equipo experimental que se muestra en la imagen a continuación, cada grupo debe elegir libremente el equipo y realizar una o dos series de experimentos. Por favor, discuta e investigue activamente los planes en el grupo, use activamente sus ojos para observar, use su cerebro para pensar y registre los problemas que encuentre, y luego comuníquese con toda la clase.
Veamos qué se puede encontrar en el experimento. El poder del colectivo es enorme, veamos qué grupo lo hace mejor.
(Los estudiantes comienzan a experimentar, explorar y discutir, y el maestro inspecciona las condiciones experimentales). de cada grupo)
Comunicación y exhibición: comuniquémonos con toda la clase y compartamos lo que ves y piensas con todos.
Se estima que los estudiantes responderán a varias situaciones:
(1) Nuestro grupo eligió la tercera imagen del dispositivo experimental proporcionado por el profesor y optó por utilizar una jeringa grande para Llénalo. Un tanque lleno de agua y dos botes de plástico se utilizan como equipo experimental. Usa una jeringa para rociar agua entre los dos botes que flotan en el agua. Puedes observar que los dos botes se acercan al medio.
(2) Nuestro grupo eligió la primera imagen del dispositivo experimental proporcionada por el profesor. Colocamos dos pelotas de tenis de mesa en dos pequeñas barras de madera relativamente cerca una de la otra y colocamos una pajita entre ellas. Soplar aire acerca las dos pelotas de ping pong.
(3) Nuestro grupo eligió la segunda imagen del dispositivo experimental proporcionado por el maestro. Elegimos soplar aire entre dos hojas de papel. Como resultado, vimos que las dos hojas de papel no estaban. destrozados pero cerca del centro del otro.
(4) Nuestro grupo eligió la cuarta imagen del dispositivo experimental proporcionado por el maestro. Cortamos una pajita de bebida por la mitad (no rota) y la doblamos en ángulo recto. el agua y hacia el centro del tubo, soplando aire, podemos ver agua nebulizada saliendo de la incisión. Pensamos que estamos soplando aire en el medio del tubo, por lo que la presión en la incisión se vuelve menor y la presión atmosférica debajo generará una fuerza para empujar el agua hacia el medio. Por lo tanto, también creemos que la presión del fluido es pequeña cuando la velocidad del flujo es alta y la presión es grande cuando la velocidad del flujo es baja.
Conclusión: En gases y líquidos, la presión es menor cuanto mayor es la velocidad del flujo.
2. La sustentación del avión
Pon el vídeo sobre el avión y haz preguntas:
¿Por qué el avión puede volar hacia el cielo? ¿Quién proporciona la sustentación? ¿Elevación del avión? ¿Y qué hace? ¿Cómo proporciona sustentación?
Para ayudar a los estudiantes a responder las tres preguntas anteriores, pídales que presten atención a la forma del ala. Guíe a los estudiantes para que utilicen papel blanco para hacer modelos de alas y experimenten de primera mano cómo despega un avión. (¿Completar el libro de texto P92 con los estudiantes? ¿Piénselo y hágalo?)
Reproduzca el video "Estudiar la sustentación del avión" para profundizar la comprensión de los estudiantes sobre este conocimiento y comprender mejor las razones por las cuales el avión toma apagado.
3. Clic inteligente
1) Tanto los gases como los líquidos pueden fluir, lo que en conjunto se denomina . En un fluido, la presión es mayor cuanto mayor es la velocidad del flujo.
2) Cuando los buques de guerra escoltan a los barcos, la formación de escolta generalmente utiliza escolta de adelante hacia atrás en lugar de escolta de lado a lado. Esto se debe a que en lugares donde la velocidad del fluido es alta, cuando dos barcos. viajan uno al lado del otro a alta velocidad, propensos a sufrir accidentes.
3) Si las alas están instaladas al revés, ¿puede el avión volar hacia el cielo? ¿Por qué tienes algún descubrimiento inesperado?
Esta es una pregunta abierta, a través del pensamiento inverso. Formas de cultivar las capacidades innovadoras de los estudiantes. Después de que los estudiantes discutan, obtenga un "deflector de flujo de aire".
Una breve introducción al deflector de flujo de aire (a través de vídeo o imágenes). Algunos coches deportivos están equipados con un "deflector de flujo de aire" diseñado e instalado en la parte trasera del coche. Su superficie superior es plana y la parte inferior curva y convexa, lo que equivale a un ala invertida. Cuando un coche deportivo circula a altas velocidades, las ruedas pueden agarrarse mejor al suelo.
Resumen después de la clase
El gas y el líquido se denominan colectivamente fluidos. En los fluidos, cuanto mayor es el caudal, menor es la presión.
Diseño didáctico sobre la relación entre presión de fluido y velocidad de flujo
Objetivos docentes
1. Conocer la relación entre presión de fluido y velocidad de flujo
2. fuerza generada por la sustentación de un avión Razón;
3. Explicará algunos fenómenos relacionados con la relación entre la presión del fluido y el caudal
Puntos importantes y difíciles en la enseñanza
La relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo se obtiene mediante experimentos.
Utilice la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo para explicar la causa de la sustentación de una aeronave y otros fenómenos físicos relacionados.
Proceso de enseñanza
1. Presión del fluido
●Vista previa independiente
Lee el contenido de las páginas 44 y 45 del libro de texto y completa las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es un fluido? ¿Cómo hacer que un fluido fluya?
2. En gases y líquidos, donde la velocidad del flujo es mayor, la presión es menor, y donde la velocidad del flujo es menor, la presión es mayor.
3. Al mismo tiempo, el flujo de aire sobre el ala recorre una distancia más larga, por lo que la velocidad es mayor y su presión sobre la superficie superior del ala es menor que el flujo de aire debajo del ala; distancia más corta y la velocidad es mayor, ejerce mayor presión sobre la superficie inferior del ala. De esta manera, existe una diferencia de presión entre las superficies superior e inferior del ala, por lo que existe una diferencia de presión. es la razón para generar sustentación.
●Discusión en grupo
1. Pequeño experimento: sostenga dos hojas de papel con las manos, déjelas colgar libremente, sople hacia abajo en el medio de las dos hojas y observar los dos trozos de papel ¿Cómo hacer ejercicio? (O usar un secador de pelo para soplar una pelota de tenis de mesa hacia arriba)
Piensa mientras lo haces y discute en grupo por qué ocurre este fenómeno.
2. A través de nuestro experimento Exploración, hemos verificado la relación entre la presión del fluido y la velocidad del flujo. Ahora observemos las alas del avión y pensemos por qué el avión puede volar en el aire. Observación: La forma del ala del avión es convexa. Nivel hacia abajo;
¿Puede el avión despegar automáticamente cuando está parado en el suelo?
Cuando el avión acelera? hacia adelante, la relación entre la velocidad del flujo de aire por encima y por debajo del ala es: la velocidad del flujo de aire por encima es mayor que la velocidad del flujo de aire por debajo
Según el conocimiento que hemos aprendido, la relación entre la presión; por encima y por debajo del avión es: la presión de abajo es mayor que la presión de arriba
Por lo tanto, hay una diferencia de presión entre las superficies superior e inferior del ala, lo que resulta en elevación hacia arriba cuando se eleva. es mayor que la gravedad, el avión despega
3. Mira el vídeo del tornado, ¿sabes cómo se genera el tornado?
4. Completa el siguiente dibujo en el experimento que se muestra. en la figura, se conectan tres secciones de tubos de plástico con diferentes diámetros y luego se conectan al extractor de aire. Coloque tres sensores de presión de gas en los tubos y conéctelos a la computadora. Cuando el extractor de aire esté bombeando, observe los valores de presión del gas en tres lugares de la computadora. Analice si la presión es baja cuando el caudal de gas es alto.
●Consejos para el profesor
1. Cuando el avión avanza, las alas se mueven en relación con el aire circundante, lo que equivale al flujo de aire que pasa por el ala, y el flujo de aire se divide en. dos partes por el ala, debido a que la forma de la sección transversal del ala es asimétrica hacia arriba y hacia abajo, el flujo de aire sobre el ala recorre una distancia más larga al mismo tiempo, por lo que la velocidad es mayor. El flujo de aire de abajo tiene una distancia más corta y, por lo tanto, una velocidad más baja.
2. El gas sigue la ley de que en un fluido, la presión es pequeña cuando el caudal es alto. Los líquidos también siguen la ley de que la presión es baja cuando el caudal es alto.
●Entrenamiento de seguimiento
1. Xiao Ming coloca una pelota de ping pong en el embudo invertido, sostiene la pelota de ping pong con los dedos y luego sopla con fuerza hacia abajo desde la boca del embudo. , y aleje el dedo, como se muestra en la imagen, entonces el siguiente análisis es correcto (B)
A. La pelota de ping pong no caerá porque el caudal de gas sobre ella aumenta y la presión aumenta.
B. La pelota de ping-pong no caerá porque el caudal del gas que está encima aumenta y la presión se vuelve más pequeña
C. La pelota de ping-pong caerá porque la El caudal del gas que está encima aumenta y la presión aumenta
D. La pelota de tenis de mesa caerá porque la velocidad del flujo de gas encima aumenta y la presión disminuye
2. Tener ¿Alguna vez has tenido una experiencia así? Caminar bajo la lluvia sosteniendo un paraguas, como se muestra en la imagen. Cuando sopla un viento fuerte, la superficie vertical del paraguas puede ser succionada y deformada. Respecto a este fenómeno y su explicación, la correcta a continuación es (B)
A. La superficie del paraguas es succionada hacia abajo B. La velocidad del flujo de aire por encima del paraguas es mayor que por debajo
C. La velocidad del flujo de aire sobre el paraguas es igual a la que está debajo de D. La velocidad del flujo de aire sobre el paraguas es menor que debajo
3. Inserte una pajita A de aproximadamente 250 px de largo en el vaso lleno de agua e inserte la otra pajita B en el vaso. Coloque la boquilla contra el extremo superior del tubo A y sople aire suavemente en el tubo B. Verá que el nivel del líquido en el tubo A aumenta. A aumenta y la presión disminuye.
4. Abra el grifo y deje que el agua del grifo fluya a través del tubo de vidrio como se muestra en la figura. En A, B y C, el caudal de agua es mayor en B y la presión es menor. en B. (escriba ?A?, ?B? o ?C?
5. Hay una línea de seguridad marcada en el borde del andén del tren, y las personas deben permanecer fuera de la línea de seguridad. esperar. La razón es que los accidentes de seguridad del tren son propensos a ocurrir cuando se conduce rápidamente por una estación. La velocidad del flujo de aire dentro de la línea de seguridad aumenta y la presión disminuye (completa "aumento", "disminución" o "sin cambios"
6. (Shandong Rizhao) como se muestra en la figura). Las formaciones de escolta de barcos generalmente utilizan escolta de adelante hacia atrás a distancias relativamente cercanas, en lugar de escolta "de lado a lado". Cuando dos barcos viajan uno al lado del otro a alta velocidad, la velocidad del flujo de fluido entre los dos barcos es alta y la presión es baja, lo que facilita que ocurran accidentes por colisión.