初中物理人教版八年级下第九章压强第4节流体压强与流速的关系 全国公开课一等奖

流体压强与流速的关系教学设计一、教材分析本节是全日制义务教育《物理课程标准》所规定的学习内容。既是课标“内容标准”下“科学内容”的“一级主题—运动和相互作用”下的“二级主题—机械运动和力”中明确规定的知识点，又是课标“内容标准”下“科学探究”中提升探究能力的内容载体。本节课让学生在兴趣的激励下，亲身经历科学的探究活动，从而获得知识、学到方法、发展能力、提高科学素养。二、教学目标知识与技能：①初步了解流体的压强与流速的关系。

②能用流体的压强与流速的关系分析机翼升力产生的原因。

③能用流体的压强与流速的关系简单解释生活、生产中的一些现象和应用。

过程与方法：①通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象。

②通过探究，获得流体的压强跟流速有关的初步规律。

③通过体验，理解由流体压强差异产生的力。④通过应用，提高解决实际问题的能力。

情感·态度·价值观：①领略流体压强差异所产生现象的奥妙，感受物理学的魅力，获得对物理现象的亲近感，激发对物理学的兴趣，培养学生对身边现象关注的习惯和对科学的热爱。

②透过飞机对本节知识的运用，让学生看到科学原理的的价值，培养科学的价值观。③培养学生交流讨论意识和协作精神。三、教学重难点重点：通过实验探究得到流体的压强与流速的关系难点：运用流体压强与流速的关系解释飞机升力成因及其他相关物理现象。四、教学手段多媒体(计算机、实物投影、电子显示屏)；演示实验及分组探究

五、板书设计一、实验探究二、解释现象 三、实际应用1、探究活动1、安全警戒线1、飞机的升力2、归纳结论2、漏斗吹乒乓球2、气流偏导器（水翼船）3、鸟的翅膀3、草原犬鼠房子的空调六、教学过程教学环节教师活动学生活动说明引入新课大屏幕展示流水和风的画面，引出流体的概念流体：具有流动性的物体叫流体静静地观看想到：液体和气体提出问题：流体的流速增大时，压强是增大、减小还是不变？从学生熟悉的生活场景中引发学生的思考让生活走向物理知识建构二、流体压强与流速的关系指导学生比赛（想想做做）：铝制硬币“跳高”比赛，并思考讨论相关问题从而引导学生提出问题并进行猜想。进一步提出问题：流体的流速增大时，压强是增大、减小还是不变？说出你的观点。引导设计实验：怎样利用简单的器材验证你的猜想？A、两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气B、一张纸水平方向吹，猜想纸的运动情况C、两只点燃的蜡烛，用吸管在中间或某一侧吹气D、实物投影演示：用装有水的脸盆模拟大海，穿有细线的两个泡沫块模拟两艘小船，用手压装水的带有橡胶管的旷泉水瓶制造“两艘船”中间的水流。归纳结论：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小揭秘小魔术：吹不掉的乒乓球三、飞机的升力课件投影：飞机和鸟的图片指导学生观察：飞机的机翼和鸟的翅膀的侧截面形状引导学生思考:机翼为什么要做成这个形状引导学生在黑板上画出机翼侧截面的图形演示：飞机升力演示器演示机翼上升（并用课件投影，飞机起飞的视频和动画）引导学生分析飞机升力产生的原因提示：飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动相当于气流迎面流过机翼气流被机翼分成上下两部分四人一组进行比赛，并互相讨论、思考下列问题。（1）硬币为什么会跳起来？（2）怎样吹硬币才会跳起来？（3）硬币怎样才能跳得更高？结合的实验进一步引发思考猜想：流体在流速大的地方压强小学生活动设计实验观察现象验证猜想总结规律综合归纳实验并解释观察与思考飞机的机翼和鸟的翅膀的侧截面形状用所学理论分析飞机升力产生的原因在相同时间里机翼上方气流通过的曲线路程较长，机翼下方气流通过的直线路程较短，这就造成机翼上部气流的速度比机翼下部气流的速度大，由于流速高的地方压强小，流速低的地方压强大，因此，机翼上部的压强要小于机翼下部的压强，巨大的机翼就是靠上下气流的压强差产生了向上的压力差（升力）。当升力大于重力时，飞机上升。从实验观察中发现与物理学有关的问题，尝试根据经验对问题的成因提出猜想。紧扣学生实验活动鼓励学生敢于猜想，并能说出猜想理由通过学生动手实验，调动学生的积极性，锻炼学生的实验操作能力，培养学生的总结概括能力，增强知识的可信度。点燃蜡烛时对学生进行安全意识教育通过亲身经历的事例总结出来的规律让人记忆深刻学有所用，用所学的知识进行现象解释；实现从物理走向生活。课堂训练动手动脑学物理解释：（1）车站的安全警戒线（2）草原鼠房子的空调（3）（4）将乒乓球放入一次性口杯中，沿着杯口水平吹气，乒乓球会悬浮，若加快流速将使乒乓球跳出杯中。解释现象解释现象实验并解释现象实验并解释现象巩固与拓展课堂小结指导学生小结并进行点评总结本课所学知识六、教学过程（一）引入新课大屏幕展示流水和风的画面，学生静静地观看师：，空气和水有什么共同特点？生：空气和水都有流动性，内部向各个方向都有压强。想到：液体和气体师：我们把具有流动性的液体和气体统称为流体，流体的流速增大时，压强是否变化呢？如果变化是增大还是减小呢？这一节我们就来探究流体压强与流速的关系（板书：第九章第四节：流体压强与流速的关系）（二）知识建构1、气体压强与流速的关系想想做做硬币“跳高”比赛，同学们四人一组进行比赛，并互相讨论、思考下列问题。（1）硬币为什么会跳起来？（2）怎样吹硬币才会跳起来？（3）硬币怎样才能跳得更高？同学们兴致勃勃地比赛，并热烈地讨论。[师]比赛结束了，同学们可不可以谈谈你们的收获？[生]硬币能够跳起来，它的运动状态改变了，肯定是受到某种力的作用，并且力的方向是向上的，谁给它这种力呢？[生]硬币向上跳的过程中和它接触的只有它周围的气体（空气），硬币向上跳的力应该是周围的气体（空气）施加的。[生]硬币放在桌上，人不去吹它也不会跳起来，我觉得是人把它吹起来的。[师]只要你去吹硬币就会跳吗？[生]从硬币的上方向向下吹，或从下向上吹或从硬币的侧面吹，硬币都不会跳，只有在硬币的上方向沿与桌面平行吹，空气从硬币上方流过时，硬币才会跳起来。[师]硬币放在桌子上和吹动硬币跳起来，发生了什么变化？[生]吹硬币时，硬币上方空气的流动速度变快了。[生]空气是有压强的，并且大气向各个方向都有压强，吹动硬币时是不是硬币上面的压强小，硬币下面的压强大才使硬币跳起来呢？[师]同学们可以针对这个问题进行探究。[探究]气体压强与流速的关系。[师]按照书中的提示，如果空气的压强真的跟空气的流速有关系，你认为这两张纸应怎样运动呢？[生]我觉得两张纸也可能会向一块靠拢。我认为纸也可能会被吹开。[师]实际来做一做，看看会有什么结果。同学们操作，教师巡视，同学们交流。[师]有什么收获，大家可以谈谈吗？吹气前，两条纸是互相平行的，保持一定的间距，没有吸引也没有排斥，说明它们受到外侧和内则的力是互相平行的，吹气时可以看到两纸条互相靠近，这说明吹气时纸两侧受到的压力不同，由于吹气，两纸条之间气体的流动速度变大，我们经过反复试验可以得到结论：在气体中，流速大的位置小，流速小的位置压强大。[生]我们还把一张纸架在两本书之间，用笔管从纸边缘的下方吹气，当空气从纸下方吹过时，看到了纸张向下凹陷，这也说明了我们的猜想是正确的。在气体中流速越大的地方压强越小。[师]经过同学们共同努力，我们得到了一个大家都认可的结论：在气体中，流速越大的位置压强越小，同学们是不是不可以设计别的实验来验证我们的结论呢？大家讨论。[生]可以用两只气球充满气，相隔一定的距离平行地挂起来，对着两只气球的中间吹气看看会怎么样。（学生演示）。[生]也可以用点燃的蜡烛，对着烛焰的旁边吹气或者用两根蜡烛，对着两根蜡烛的烛焰中间吹气，看看会有什么结果。（学生演示）[师]气体和液体有许多相同的性质，比如它们都有重量，都具有流动性，都有压强，是不是在液体中也有流速越大，压强越小的规律呢？[生]我认为液体中也有流速越大的位置压强也越小。[演示]液体的流速与压强的关系。将自制小船放入水槽中使其漂浮在水面上且相距较近，手压矿泉水瓶使水流从瓶口喷出，让喷出的水流激起两船中间的水域使其流速加快，发现小船向中间靠拢。综合结论：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。结论：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小.师:此结论的最早发现者——瑞士的科学家伯努利。1726年，瑞士科学家伯努利经过观察试验发现，“在同一流线上，流体的速度增大时，其压力则减小。”这就是常讲的“伯努力效应”。[师]同学们对流速和压强的关系已有所了解，现在，老师给你们表演一个小魔术，大家注意看清楚。[演示]漂浮的球。材料：小漏斗、乒乓球。将漏斗口朝天，然后把乒乓球放进漏斗，乒乓球安然地躺在漏斗里，然后将漏斗口朝地再把乒乓球放到漏斗里，手一松，乒乓球就落下来了。[师]这是为什么呢？[生]乒乓球由于受重力作用而下落。[继续演示]将漏斗口朝下，把乒乓球放在漏斗中用手指顶住，从漏斗窄的一头吹气，当向漏斗吹气时移开手指。结果，球在漏斗中漂浮起来。[师]这又是为什么呢？球的重力消失了吗？说说你们的看法。[生]老师不是吹气而是吸气，把乒乓球吸住了。[生]老师肯定是在吹气。吹气时，乒乓球和漏斗壁之间的空气流速加快压强减小，而乒乓球下面的空气压力相对来讲就大，于是乒乓球被托起来了。[师]同学们分析得很有道理，课后大家还可以继续试验探讨，如果是吸气将乒乓球吸住，道理是什么？2、飞机的升力[师]空气可以将一个小小的乒乓球托起，几十吨的飞机能够腾空而起，实际上也是借助了空气的力量，它的秘密就在于机翼，请同学们观察飞机机翼的形状。[生]飞机机翼下方是平的，上方是流线型。[师]为什么机翼这样的形状就可以使飞机飞起来？[想想做做][师]同学们按照书中的提示，做一个机翼的模型（出可事先准备好材料让学生制作，节省时间）试试它能不能飞起来。（同学们操作，教师巡视指导）[师]同学们试验的结果如何？能飞起来吗？[生]必须把线拉开，机翼才会向上飞。[师]你能解释它向上飞的原因吗？有困难的同学可以看书P45最下面一段。教师引导学生分析：由于机翼截面上下形状不对称，相对时间内机翼上方气流通过的路程长，因而速度较大，流速大的位置压强小，因此在机翼上下表面产生了压强差，这就是飞机向上的升力。[生]我们放风筝时，风筝的飞行是不是也和空气压强有关系呢？[师]风筝是历史上真正的飞机的最早雏形，它是中国发明的，大概早在公元前1000年就发明了，正是受风筝原理的启发，美国的莱特兄弟进行了飞机的试验，并制造了世界上第一架飞机，同学们可以在课后查阅相关的资料，了解风筝的飞行原理。[师]同学们的实验都非常巧妙，现在请大家利用你们实验得到的结论分析下面的问题。[投影]动手动脑学物理：在为车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的位置上候车，为什么人必须站在安全线以外？（同学们讨论后交流）[生]火车是在铁轨上运行的，规定1m的安全线肯定不是怕撞着，但车来的时候能感觉到有风。[生]火车进站的时候，尽管车已减速，但车速还是很大的，在车厢两侧空气流动的速度也很快，根据流速与压强的关系，流速大时压强小，在靠近火车的地方压强小，因此，在人身体前面的压强小，背后的压强大，人就会受到向前的推力，如果离站