流体压强与流速关系教学设计

1、人教版八年级物理下册第九章第4节流体压强与流速的关系一、指导思想与理论依据本节课在课堂结构方面，以“实验一一问题一一探究一一得出结论一生活应用”作为课堂学习的主线索，为学生营造了主动、积极有趣的课堂学习氛围，契合了物理课程价值中“通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度”这一要素。在教学中以问题为线索将课堂教学组织起来，以实验为载体展开教学进程，利用自制教具，增强探究的可视性，有效的降低了学生学习的难度。以学生感兴趣的事作为问题情境，让学生在解决问题的过程中学习掌握物理知识，增强学生的社会责任感。契合了“在认识科学本

2、质，理解科学技术社会环境（STSE的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感”这一物理核心素养。二、教学背景分析首先，从知识角度来讲，本节课探究的规律是学生学习完静态液体、气体的压强知识之后，提出的一个研究问题，即流动的流体中“流体压强与流速的关系”，并且该规律在生产、生活中也有重要应用。所以，本节课对培养学生科学探究能力以及运用物理知识解决实际问题的能力有很大的价值。其次，从探究角度来讲，本节课是从如何改变自变量，测量因变量的角度切入研究课题，逐步展开实验探究并得出结论，帮助学生进一步熟悉了实验探究的基本过程。转换法作为物理研究的重要方法，在探究中也得到了有效的应用。从学生角

3、度讲：初中生的思维处在形象思维向抽象思维转换的过渡期。他们的思维以形象思维为主，对直观现象比较感兴趣，喜欢动手，但欠缺对问题深入的思考及理性的思维。因此本节课从直观现象入手，通过探究活动，让学生亲历探究过程，降低学生学习难度。然后通过方法总结，进一步引导学生体验定量研究进而得出结论的过程。深入浅出，符合学生的思维特点。三、教学目标与重、难点设计(一)教学目标1 .知识与技能(1)通过对流动的气体和液体压强与流速关系的定量探究，初步得出：“在流动的流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大”这一结论。(2)能利用流体压强和流速的关系，解释飞机机翼升力的原理等相关实际问题。2 .过程与方法(1

4、)通过经历探究流体压强与流速关系的实验过程，学会利用转换法将不易测量的物理量转换为易测量的物理量，发展实验探究的能力(2)通过对实验数据的分析，提高分析辩证能力和合作交流的能力。3 .情感、态度、价值观(1)通过实验探究，体验学习的乐趣，感受成功的喜悦。(2)通过规律在生产生活中的应用及其危害并存的事实，体会用辩证的思想认识问题。(二)教学重、难点设计：1 .重点(1)通过实验探究得出“流体压强与流速的关系”的初步结论。(2)应用流体压强与流速的关系解释有关现象。2 .难点：利用转换法将不易测量的物理量，转换为易于测量的物理量。四、教学过程与教学资源设计教学资源小型气源、泡沫球、漏斗、PVCt

5、、弯头和阀门、自制液体压强与流速关系探究仪器、U型管、胶塞、玻璃管、乳胶管、自制草原犬鼠洞穴模型、机翼升力演示器、Pad交互设备。教学划、节教师活动一创设表演魔人情境神秘的吸力引入新课1、用“吹”“吸”两二种方式都能使液体创设沿吸管上升，引导学情境生猜想：气体压强的改交口能是由于空引导气的流动造成的。学生2、总结猜想：气体合理的流动可能会改变猜想压强。三通过提问引导区分学生思考怎么改变自变自变量流速，怎么观量察和测量因变量流因变体压强。量并确问题1:有哪些方法定可以改变气体和液自变体的流速？量因变量的测量方法问题2:学过哪些测1、原有知识：液体上升是吸管内气压降低所致。2、由“吹气”液体也沿吸

6、管上升的实验现象思考气体流动对压强的影响。1、利用老师的演示和提示，总结出改变气体和液体流速的方法。2、通过回忆、找到测量和教学过程学生活动观看演示，引发思考设计意图用吹风机吹.小球，小球却被周起，激烈的认知冲突造成知识的“悬疑”。牢牢抓住学生的思维，让学生迅速进入主题，为上好本节课打下良好的基础。用清晰的对比实验，引导学生切实感受到气体压强的大小与流速有关，为学生提出有效的猜想搭建台阶。提高学生设计实验方案，进行自主探究的能力。引导学生通过转换法，将不易测量的流速和流体压强转换成容易测量的阀门角度，横截面积（直径）以及U型管两端液面高度差和液面高度，为学生进一步探究得出结论做好量压强的仪器，

7、他们是怎么显示压强大小的？观察因变量压强的方法。准备引导学生了解两套器材的使用方法并开始进行实验。分组实验一：四进行实验记录数据分组实验一的装置用来研究气体压强与流速的关系，将流速转换为阀门转过的角度；将流体压强转换为U型管两端液面的高度差；通过转动阀门三次改变流速，可以初步探究得出气体压强和流速有什么关系。分组实验二：3、总结出：（1）可以将流速转换成阀门转过的角度或横截面积（直径），（2）可以将流体压强转换成U型管两端液面高度差，或竖管内的液面高度。1、学生认真阅读实验报告单并完成“填一填”的内容2、学生进行实验，用观察和pad拍照的方式记录实验数据。通过对传统的定性实验进行改造，得到了定

8、量实验：实验一：利用阀门角度的可调节性，用调节阀门角度的方法改变流速，用U型管两端液面高度差反应压强，得出气体压强和流速关系的初步结论。实验二：利用改变横截面积（直径）的方法改变流速的大小，利用竖管中液面的高度反应压强的大小，3、学生进行组内讨论，完成实验告单的数据处理并得出初步结论。得出液体压强与流速关系的初步结论的同时，强化了学生对于“转换法”的理解，进一步体会“转换法”对于物理研究的重要意义。叮wW11'.L*广分组实验二的装置用来研究液体压强与流速的关系，将流速转换为三根横管的直径。将流体压强转换为竖管内液柱的高度。通过横截面积/、同的横管三次改变流速，可以初步探究出液体压强和

9、流速后什么关系。五分析数据得出结论引导学生通过交流得出流体压强与流速关系的初步结论。研究气体或液体的压强与流速关系的实验小组各派一名代表进行班级共同交流总结，用测量数据分析出初步结论。学生交流时利用了pad多媒体交互技木，由学生展示实时记录的实验图片和实验视频，有利的佐证了学生所得出的实验结论。多种媒体的应用增强了互动的实时性、趣味性和可信度，让学生对“转换法”的应用过程和实验结论的得出过程有更深刻的体会。六解释现象1、引导学生分别进行“吹纸条”和“吹纸桥”的实验，进一步体验流体压强和流速的关系。2、引导学生自学飞机升力产生的原因并解密本节i通过吹纸条的体验，了解“流速影响压强进而产生升力”这

10、一事实。2自学教材内容并解释机翼升力的原理。从“纸条的起飞”这一现象入手，搭建台阶，降低理解机翼升力原理的难度。从机翼的升力到神秘吸力的揭秘，自然过渡，和课堂最初的演示实验形成呼3、4、课最初神秘的“吸力”的秘密。引导学生学以致用，列举生活中流速对流体压强影响的实例。利用草原犬鼠生动有趣的事例，强化学生对于压强与流速关系规律有用性的认识。3回忆身边的事例，用所学知识进行解释，并通过揭秘提高学生对学习规律的兴趣。4观看草原犬鼠洞穴的介绍视频，加深对压强与流速关系规律有用性的认识。应。学生列举生活中的例子，教师补充草原犬鼠的例子，继续说明这一规律的有用性。由物理走向生活，并为生活服务。从知识和方法

11、的角度引导学生对本节课的内容进行讨论和总结。通过总结，加深学生对所学内容的理解。学生分别从知识和方法两个角度对本节课的内容进行组内讨论和全体交流。引导学生了解舰船并行时安全距离的规定，引出这一规律的更多应用。查找资料，迁移思考。从生活走向物理，从物理走向社会。板书:第九章第4节流体压强与流速的关系、探究流速流体压强（自变量）（因变量）as（D）Ahh流速大的地方压强小、应用五、学习效果评价设计探究指导卡1（气体）班级姓名探究气体压强与流速的关系、实验装置填一填：1 .通过改变阀门的来改变流速的大小。2 .将流体压强转换为U型管两侧液面的。二、实验步骤1 .将气源与A连接；打开气源开关，将阀门旋

12、转到a为90。处，观察U型管两侧液面的高度差Ah,并将a与Ah的数据记录在表格中。2 .将阀门逐次调小，依次旋转到a为60o和30o处，观察U型管两侧液面的高度差曲，并将旋转角度a与高度差Ah的数据记录在表格中。三、实验记录表阀门转动角度a/0U型管两侧液面高度差Ah/cm四、实验结论在流动的气体中，流速的地方压强,探究指导卡2（液体）班级姓名探究液体压强与流速的关系实验装置填一填：1 .通过改变来改变流速的大小。2 .将流体压强转换为竖直玻璃管中液面的。二、实验步骤1.阀门关闭时，观察横截面积不同横管中液柱的高度。2.打开阀门，用pad拍照的方式来记录液面高度，并据此填写实验数据。三、实验记

13、录横管直径（mm）602515竖管液向图度（cm）四、实验结论在流动的液体中，流速的地方压强,六、教学设计特色说明与教学反思流体压强与流速关系这节课，有很多经典的课例。这些课例课堂氛围活跃，内容充实，但引导学生思考的深度稍显不足。课例中对规律的探究大多停留在定性分析的阶段，只是通过定性的实验对结论进行猜测，得出“流速越大的地方压强越小”这一结论比较牵强，而在培养学生思维和科学探究能力方面的投入也相对较少。本节课对传统课堂的结构进行了较大调整，将重要篇幅用于流体压强与流速关系这一规律的探究过程，对探究方式进行了改进，在两个学生分组实验中利用转换法将不易测量的压强和流速转换成易于测量的物理量：探究

14、气体压强与流速关系时利用阀门调节气体流速，并将流速转换为阀门转过的角度，将流体压强转换为U型管两端液面高度差；探究液体压强与流速关系的实验中利用横截面积改变流速并将流速转换为横管直径，将流体压强转换为竖管内液面高度。这样学生就可以通过经过改进的仪器完成三次以上定量实验探究得出“流动的流体中流速大的地方压强小”这一结论。本节课在教学仪器改进方面也做了很多工作。研究液体压强与流速关系的仪器改进过程中，在查阅资料时发现大多数利用横截面积改变流速的例子都仅仅是利用两根粗细不同的横管改变两次流速，只能得出“流体压强与流速有关”这一结论，而无法得到具体有什么关系。所以尝试使用三根横截面积不同的横管，在流量

15、相同的情况下三次改变流速。开始的尝试并不顺利，发现当出水口过细或流速过小时，由于流速的梯度差异不明显，无法达到三个粗细不同的横管中压强梯度减小的结果，造成多次试验失败。而加大出水口管径后由于出水口流速过大又出现了水流易喷溅的问题。学生操作时如果染色的水喷溅到身上，又是一个问题。最后尝试了用阀门结合弯头的方式，有效的在大流量条件下保持出水稳定可控水流不喷溅，而且现象重复可见。而刻度板的使用也使竖管液面高度的具体数值测量成为现实。最终，成功自制了可以通过改变横截面积三次改变流速并通过液面高度反应液体压强大小的仪器，让学生能够通过探究真正得出流体压强与流速有什么关系。而pad拍照的方式也使竖管内液面高度快速变化时的数据记录更为便捷。利用pad多媒体交互技术，由学生展示实时记录的实验图片和实验视频，有利的佐证了学生