刘占财
(大通县多林镇中心学校,青海 大通 810102)
新人教版8年级物理下册,第9章“压强”第4节“流体压强与流速的关系”一节中,多数实验是探究气体压强与流速的关系,新教材中又没增加探究液体压强与流速关系的实验,而教师教学用书中“对于液体压强与流速的关系,鉴于操作难度大,现象不明显,可以利用多媒体播放视频,以使学生对流体压强与流速的关系形成完整的认识.”一句话替代了实验.可见,在课堂上不做液体压强与流速关系的实验,总结结论时在学生面前没有很强的说服力,匆匆得出的结论也不具有普遍性.笔者认为课堂上增加一个操作简单、现象明显的探究液体压强与流速关系的实验很有必要.
图1
装置与操作如下:找一个大塑料注射器、一次性输液器、盘(或水槽),将输液器上带针头的细软管取下来拔掉针头后套在注射器出水口的细管口上,另一端放在盘里,目的是回收细软管中喷出的水.把注射器的出水口转动到上方且水平放置,目的是细管和粗管的上表面高度相同.用同一注射器针头在注射器出水口的细管A点处和粗管B点处竖直方向扎个大小相同的小孔(以下简称A孔和B孔),注射器里吸满水后在水平方向用力匀速推动活塞,观察到A孔喷出的水比B孔喷出的水位低得多,如图1所示.
现象分析:A孔在细管上,B孔在粗管上,细管内液体的流速比粗管内液体的流速大,A孔喷出的水的高度比B孔喷出的水的高度低,说明A孔处水的压力比B孔处水的压力小.又由于同一针头扎的小孔的横截面积相同,根据压强公式p=F/S可知在A孔处水的压强小,B孔处水的压强大.
得出结论:在液体中,流速越大的位置,压强越小.
再结合教材中气体压强与流速关系的实验综合分析得出结论:在流体中,流速越大的位置,压强越小.
该实验选材方便、操作简单、实验现象明显、直观,喷出水位的高低可以用推动活塞的速度(或推力的大小)来控制,水也可以回收利用、反复实验,既经济又实惠,效果很好.由于造价低廉,很容易扩展为探究实验,不但填补了教材中的空白,而且提高了学生的学习兴趣,鼓励了学生课后制作“小实验”的热情,也拉近了物理与生活的距离,符合“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课标的理念.