第4节　流体压强与流速的关系教学设计

流体压强与流速的关系教学设计【设计理念】本节课教学以从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念为中心，让学生利用生活中常见的器材，自己亲身经历观察、操作、制作、实践等各种探究活动，得到最直接生动的实验事实，获得体验科学探究的乐趣，培养学生自主探究的能力和对科学的热爱之情。设计的基本思路是：创设物理情景提出问题，实验探究解决问题；实际应用拓展问题。【教材分析】本节课主要由“流体与流速之间的关系”和“飞机升力的产生原因”两个核心问题组成，是大气压强、液体压强等力学知识的延伸和拓展。教材内容与实际生活联系密切，实例虽较为常见，但学生很难解释其中的奥妙，教材抓住初中学生具有强烈求知欲望的特点，利用实验探究，激发学生思考，探究物理规律，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念。【学情分析】1对生活中一些常见的跟流体压强与流速的关系的相关现象并不十分清楚，对此存在好奇心，有强烈的探索欲望。2八年级学生已经具备了一定的提出问题、进行实验探究、解决问题的能力。3学习本节课之前已经掌握了压强、液体压强和大气压强的相关知识，奠定了知识基础。【方法运用】整节课的设计围绕一条主线“巧设情景提出问题猜想假设实验验证得出结论生活应用”来进行；“气体压强与流速的关系”的研究采用以学生自主实验为主，分组讨论，小组合作共同探究的方法，而教师以引导为主，适时地在各个活动的关键环节进行指导，适时地组织学生进行讨论并引导学生扩展。【三维目标】1知识与技能了解流体压强与流速的关系，并能用其解释一些生活现象。了解飞机的升力是怎样产生的。2过程与方法通过观察和实验让学生认识并归纳流体压强与流速的关系。体验由气体压强差异产生的力。3情感态度与价值观初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。培养学生愿意观察生活，探索未知世界的良好习惯。【教学重点和难点】1重点：探究获得流体压强与流速的关系。2难点：运用流体的压强与流速的关系解释日常生活的现象，理解飞机升力产生的原因。【教学准备】教师：多媒体课件、漏斗（2个）、乒乓球（2个）、铝质硬币、每组学生：白纸（2张）、吸管、水槽或脸盆、适量水、注射器、带大头针的泡沫块（2块）【教学过程】一、设计小实验，引入新课一上课分别让两位学生做用漏斗吹乒乓球的实验，把乒乓球放置于漏斗里，一位朝上用力吹，一位朝下用力吹（如图1）。吹前先让其他同学猜，哪位同学的球会被吹走，哪位同学的球不会掉下来，然后实验。实验现象与学生猜想会有很大差距，鼓励不相信的同学可以再亲自做一下，此时激起了学生强烈的好奇心和求知欲，引入新课“流体压强与流速的关系”。教师：介绍流体和流体压强。液体和气体都具有流动性，统称为流体。如：空气、水等。流体流动时的压强称作流体压强。二、进行新课1探究气体压强与流速的关系教师：空气流动时流速时刻变化，气体压强是否变化，如何变化，下面我们来探究他们之间的关系。提出问题：气体压强与流速有什么关系？（课件出示）教师：在猜想前我们先来个“吹硬币”的比赛。（课件出示吹硬币的相关情况）每组派一个选手上讲台参赛，对吹过栏杆的选手进行表扬。根据实验情况，引导学生思考做出合理的猜想。教师：根据力学知识硬币能飞起，说明受力情况是怎样的？学生：受向上的力。教师：硬币飞起时谁跟它接触，谁才能给它向上的力？学生：空气。教师：也就是说硬币受到大气压力，上下表面的大气压力不同，上表面受到的大气压力小，可以说上表面受到的大气压强小。那么吹气使硬币上下表面的空气有什么不同？学生：上表面的空气流速大，下表面的空气流速小。教师：据此同学们猜想气体压强与流速有什么关系呢？学生：流速越大，气体压强越小。猜想：流速越大，气体压强越小（课件出示）教师：我们的猜想是否正确可以用几个实验验证一下。实验一：（如图2）在两纸中间吹气，观察两张纸的运动情况。（课件出示）教师：如果同学的猜想是正确的，你们认为这两张纸应怎样运动呢？学生：两张纸应该会向一块靠拢。教师：各组实际来做一做，看看是不是这样。学生操作，教师边巡视边与同学们交流。各组叙述观察到的现象并简单加以分析。教师：根据我们的结论，同学们思考讨论，为什么用漏斗不论向上吹还是向下吹乒乓球都不不会掉落到地面上呢？学生：讨论后发言。教师：总结学生的发言，并通过课件图片详细讲解。2探究液体压强与流速的关系教师：液体流动时是否与气体的性质一样呢？实验三：（如图3）让穿有大头针的两个泡沫块漂浮在脸盆的水面上，用注射器向两个泡沫块中间喷水，观察泡沫块的运动情况。各组同学认真操作完成实验三，请各组代表发言叙述观察到的现象，并解释。学生：观察到的现象：两个泡沫块互相靠近。原因中间水流速度大压强小，外侧水流速度小压强大，使两泡沫块向中间靠近。说明液体流速越大产生的压强也越小。学生：看完后结合刚得出的结论“液体流速越大产生的压强也越小”讨论分析。教师：介绍航海规则其中一条规定是“两艘轮船不能近距离同向航行”。教师：（总结）流体压强与流速的关系是：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。（课件出示）3生活中的相关现象请学生思考列举生活中与流体压强与流速关系的相关现象，并加以简单解释。教师从中引导补充归纳总结。课件出示：列车安全线、汽车高速驶过后尘土总是向路中间飞扬、窗外有风吹过，窗帘飘向窗外，诗人杜甫茅屋为秋风所破歌中的“八月秋风尚怒号，卷我屋上三重茅”诗句、非洲草原犬鼠洞穴分布图、飞机起飞等。4飞机的升力教师：几十吨重的飞机之所以能腾空而起秘密在于其机翼。大家观察一下飞机的机翼，看它的截面是什么形状？（课件出示飞机和机翼截面图）学生：认真观察。教师：这样的形状有什么好处呢？（观看视频，再分析引导）教师：引导学生思考分析，飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上下表面空气流动的速度是不同（如下图所示），从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，因此，飞机飞行时，空气和飞机做相对运动，相同时间内，由于上方的空气比下方的空气走的距离要长，所以机翼上方空气流动比下方要快，压强变小。机翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压强差造成了空气对飞机有一个向上的升力。教师：同学们思考，如果把机翼反着安装使用会收到什么效果呢？一般用在什么地方？学生：（思考讨论回答）跑车的尾翼，防止飘起来。教师：聪明的动物世界同学们思考一下灰雁如何巧胜大自然 学生：反过来飞。三、作业（课件出示）1把长10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管上端。（如图4）往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面发生怎样的变化？自己准备器材做实验并解释现象。2通过查资料了解乒乓球和足球中的弧圈球与香蕉球中的物理道理。【教学反思】一、本节课的亮点1整节课以“巧设情景提出问题猜想假设实验验证得出结论生活应用”为主线的思维程序让学生自己探究，整个过程有条不紊，便于学生的整体把握。2整个课堂大部分时间都是学生合作实验、讨论总结，充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神，使学生真正成为课堂的主人，实现了教学模式的转变。3创设的情景、设计的实验、列举的实例、布置的作业都贴近生活体现了从生活走向物理，从物理走向生活的课程理念。4充分发挥了多媒体课件的辅助作用，使相关现象的解释直观明了。二、本节课应注意的问题1注意知识与实验内容要有机结合。实验的目的是为了帮助学生更好地理解知识，所以实验要注意其有效性和可参与性；而同时知识又为实验提供了理论基础