2017-2018学年八年级物理下册（沪粤版）9.4《神奇的升力》教案

教案：20172018学年八年级物理下册（沪粤版）9.4《神奇的升力》一、教学内容1.升力的概念：让学生了解升力的定义，知道升力是物体在流体中受到的向上的力。2.升力的产生：讲解升力产生的原因，让学生明白为什么物体在流体中会受到向上的力。3.机翼的形状：介绍机翼的形状对升力的影响，让学生了解机翼设计的重要性。4.流体压强与流速的关系：讲解流体压强与流速之间的关系，让学生明白为什么流速越快，升力越大。二、教学目标1.让学生理解升力的概念，知道升力是物体在流体中受到的向上的力。2.通过实验和讲解，让学生了解升力产生的原因，以及机翼形状对升力的影响。3.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。三、教学难点与重点1.教学难点：升力产生的原因，流体压强与流速的关系。2.教学重点：升力的概念，机翼形状对升力的影响。四、教具与学具准备1.教具：多媒体教学设备，升力实验器材。2.学具：学生实验器材，笔记本。五、教学过程1.引入：通过一个有趣的升力实验，引发学生对升力的兴趣，引导学生思考为什么物体在流体中会受到向上的力。2.讲解：讲解升力的概念，让学生明白升力是物体在流体中受到的向上的力。4.讲解：讲解机翼的形状对升力的影响，让学生了解机翼设计的重要性。5.练习：让学生运用所学的知识，解决实际问题，如计算飞机的升力。6.小结：对本节课的内容进行小结，强调升力的概念和机翼形状对升力的影响。六、板书设计1.升力的概念2.升力产生的原因3.机翼的形状对升力的影响七、作业设计1.请解释升力的概念，并说明升力是如何产生的。2.为什么机翼的形状对升力有影响？请举例说明。3.计算飞机的升力，已知飞机的机翼面积为10平方米，空气密度为1.29千克/立方米，飞机的速度为200米/秒。八、课后反思及拓展延伸1.课后反思：本节课通过实验和讲解，让学生了解了升力的概念和产生原因，以及机翼形状对升力的影响。在教学过程中，学生积极参与实验，课堂氛围较好。但在讲解流体压强与流速的关系时，部分学生理解有困难，需要进一步加强讲解和练习。2.拓展延伸：让学生进一步研究飞机的其他部件，如尾翼、机身等，了解它们对飞机飞行的影响。同时，可以组织学生参观飞机博物馆或航空科普展览，加深对航空知识的理解。重点和难点解析：升力产生的原因及流体压强与流速的关系一、升力产生的原因1.流体动力学原理：当物体在流体中运动时，它会受到流体的作用力。这个作用力包括两个分量，即阻力和升力。阻力是物体相对于流体运动方向的作用力，而升力是物体垂直于流体运动方向的作用力。2.伯努利原理：伯努利原理指出，在流体中，流速越快的地方，压强越小；流速越慢的地方，压强越大。这是因为在流体中，能量守恒定律成立，流体的动能增加，其压强就会降低。3.机翼的形状：机翼的形状设计使得在飞机飞行时，机翼上方的流速快于下方的流速。根据伯努利原理，机翼上方的压强就会小于下方的压强，从而产生向上的升力。二、流体压强与流速的关系1.实验现象：在实验中，我们可以观察到，当流体流速增加时，流体的压强降低；当流体流速减小时，流体的压强增加。2.伯努利原理的应用：伯努利原理解释了流体压强与流速的关系。当流体流速增加时，流体的动能增加，而流体的总能量（动能+势能）保持不变，因此流体的压强降低。反之，当流体流速减小时，流体的动能减小，压强增加。3.实际应用：流体压强与流速的关系在实际生活中有广泛的应用，如飞机的升力、喷泉的工作原理、汽车的阻力等。在教学过程中，通过讲解、实验和举例，让学生深入理解升力产生的原因和流体压强与流速的关系。同时，引导学生进行思考和讨论，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。继续：在进一步深入这两个概念之前，我们需要明确的是，升力产生的原因和流体压强与流速的关系并不是孤立存在的，它们是紧密相连的。升力的产生是基于流体压强与流速关系的，而流体压强与流速关系则揭示了升力产生的物理机制。继续详细补充和说明：一、升力产生的原因——流体动力学的视角1.流体动力学的基本概念：流体动力学是研究流体运动和与物体相互作用的学科。在流体动力学中，一个重要的概念是流场的概念。流场是指流体在空间中的流动情况，包括流速和流体的压力分布。2.机翼设计：机翼的设计通常上下不对称，上表面弯曲，下表面较平。这样的设计使得在飞机飞行时，机翼上方的流速大于下方的流速。这是由于相同时间内，气流在上表面的弯曲路径比下表面的直路径长，因此上表面的气流速度更大。3.伯努利效应：根据伯努利原理，流速越快，压强越小。因此，机翼上方的压强小于下方的压强，产生了一个向下的压力差。这个压力差即为升力。二、流体压强与流速的关系——伯努利原理的深入1.伯努利原理的数学表达：伯努利原理可以用数学公式来表达。在理想流体中，流速v、压力p和高度h之间的关系可以表示为：\[p+\frac{1}{2}\rhov^2+\rhogh=\text{常数}\]其中，ρ是流体密度，g是重力加速度。从这个公式可以看出，当流速v增加时，如果ρ和h保持不变，压强p会减小。2.实验验证：在实验室中，可以通过简单的实验来验证流体压强与流速的关系。例如，将一根管道一端封闭，另一端开口，并在管道中注入流体。当在管道中产生高速流动时，可以观察到在流动速度较高的区域，管道两侧的压强较低。3.实际应用：流体压强与流速的关系不仅在航空领域有重要应用，在其他领域也有广泛的应用。例如，在汽车设计中，了解流体压强与流速的关系可以帮助设计更高效的车辆外形，以减少空气阻力。升