流体压强与流速的关系

PAGE10《流体压强与流速的关系》教学设计福建省邵武市明鸿中学吴丽萍（邮编354000）一、教学分析1．教学内容分析本节内容属于司南版（上海科技出版社）《义务教育课程标准实验教科书物理》8年级第八章“压强”的第四节。本节课的教学内容是在8年级的学生学习了“压力”、“压强”、“液体压强”、“大气压强”等相关知识的基础上，进一步探究流体压强与流速的关系。本节内容既是前面知识的拓展和延伸，又是力学知识在航空技术上的重要应用，属于科普性教学内容。知识内容与人们的日常生活联系紧密，能很好地体现物理新课程的理念“从生活走向物理，从物理走向社会”。教材内容突出学生自主观察、动手探究能力的培养，并贯穿安全知识教育，对中学生的健康成长与成才具有重要意义。由于这部分内容是本章的最后一节，所以既是对学生所学知识能力的一次总结，又是对学生观察现象、设计实验、收集证据进行合理解释等科学能力的一次很好的检阅和培养。2．教学对象分析（1）知识方面：由于学生已经对压强、液体压强、大气压强有了深入的认识，并且在日常的学习和生活中，他们已接触过很多与“流体压强与流速的关系”相关的事例，如飞机飞行的原理、航海规则、火车站的“安全线”等，但对这些事例的原理并不了解，这也正是学生感兴趣的地方。学生对生活中的物理现象兴趣浓厚，所以“吹纸片”、“用吸管把水吹出来”、“水冲小船”、“吹乒乓球”等活动的设置，进一步调动了学生学习的积极性，课堂学习气氛热烈，学生的求知欲很强。（2）能力方面：由于我校生源较好，8年级的学生已具有一定的动手操作能力、分析归纳能力、合作探究能力及各种推理能力，但灵活运用物理知识的能力还有待加强，对日常生活现象进行合理、科学的解释能力还需进一步提高。（3）心理特征：自主、独立，具有较强的求知欲和探索精神，但探索的方法还有所欠缺。3．教学环境分析贯彻“以教师为主导，以学生为主体，以探究为主线，以思维为核心”的教学思想，力求体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，以揭示“流体压强与流速的关系”为目的，重在引导学生通过实验探究活动，体验科学探究的乐趣，感受科学的真实性，培养科学素质。根据我校学生整体素质较好的特点，将实验探究、讲授、讨论、电脑模拟等教学方法相结合，采用“情境—活动”课堂教学模式，让学生在自主、合作、探究中学习。由于我校班班配置多媒体，根据本节课的教学内容选择多媒体教室环境。二、教学目标1．知识与技能：让学生通过具体实例认识流体压强与流速的关系，并能用其解释飞机的升力产生的原因及生活现象。2．过程与方法：让学生经历观察现象，参与探究的过程中，学会用科学探究的方法研究物理规律，学会归纳简单的物理规律，并尝试应用这些物理规律去解释生活现象，培养学生观察、分析、概括、收集与处理信息的能力。3．情感态度与价值观：让学生领略流体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱和亲近感。培养学生敢于表达自己的想法，让学生乐于探索自然现象，能体验解决物理问题时的喜悦，关注STS，强化安全意识。三、教学重点和难点1．教学重点通过实验探究，让学生经历观察现象，参与探究的过程中，学会用科学探究的方法研究物理规律，学会归纳简单的物理规律，初步了解流体的压强与流速的关系。2．教学难点应用流体压强与流速的关系解释飞机的升力及生活现象。四、教学过程（一）教学流程开始开始多媒体——真实史料学生回答引出课题多媒体——吹纸实验学生合理猜想学生讨论，制订计划多媒体展示实验方案学生自主合作，验证猜想教师指导实验学生分析、论证、评估多媒体——结论多媒体重播——真实史料学生解释教师安全教育学生讨论多媒体出示机翼学生解释成因课件演示，理解升力教师启发诱导，分析赛车尾翼学生总结收获，反思不足链接校园网，探究延伸，布置作业结束（二）教学过程设计1.创设情景，引出课题（1）了解史料，激励猜想（多媒体播放，配合Flash制作的动画）前苏联发生的一起“奇怪车难”和“奥林匹克”号轮船的灾难。案件1：“奇怪的车难”，前苏联发生了一起奇怪的车难。当时有个访问团从欧洲回来，有关部门组织人员到火车站欢迎。火车进站后仍以极大的速度前进，突然，所有欢迎者像被人猛推一下，纷纷“扑”向火车，结果30多人当场死亡。事后地方法院开始调查案件真相，然而，机车状况良好，司机和员工都没有违章操作。反复调查毫无结果，这件案子成了一件悬案。案件2:“奥林匹克”的灾难，1912秋天，世界上最大的远洋轮“奥林匹克”号正在大海上航行，离它100米处一艘比它小得多的巡洋舰“哈克”号正在向前疾驶，忽然，疾驶中的“哈克”号好像被大船吸引似的，竟一头向“奥林匹克”号闯去，最后“哈克”号将“奥林匹克”号的船舷撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。谁是这两起案件中的真凶呢？[设计意图]利用多媒体动画比常规教学手段更有优势，从听觉、视觉上激发学生学习的兴趣，也为后面的猜想提供依据。（2）设置问题，引出课题①如果火车是静止的，站台上的人会“扑”向火车吗？②当火车向前高速行驶时，周围的空气相对于火车是运动还是静止的？生：……师：这两起案件有何共性？难道造成事故的原因是空气和水的某种特性？带着这些疑问，让我们一起走进“流体压强与流速的关系”，相信学完这些知识后一定会揭开谜底。具有流动性的液体和气体统称为流体，它们流动时的压强与静止时的压强不同，而且流体的压强还与它们流动时的速度有关。现在就来共同探究学习“流体的压强和流速的关系”。[设计意图]通过两个问题的的诱导，目的是为了避免学生的思维过于发散，有利于引出课题。2.猜想假设，设计实验（1）学生实验——吹纸片（多媒体播放实验方法）[设计意图]在参与实验的过程中，学生学习的主动性得到充分的调动，而且对探究的方向和可能出现的实验结果能进行合理的推测与假设。（2）教师点拨，提出问题（多媒体显示）学生思考并作出合理的猜想：猜想1。师：究竟哪个猜想是正确的，应该怎么办？生：通过实验来验证猜想……师：现在我们像柯南一样用“现场模拟”的方法来找出真正的凶手。3.自主合作，验证猜想（多媒体课件展示卡通实验方案）（1）交流合作，自主探究要求学生在规定的时间内,根据自己的爱好（可使用自己的或老师准备的器材）,任选其中一个或多个方案进行实验，并将实验观察到的现象记录在表格中。学生开始自主合作、探究、讨论，教师巡视指导并解决学生实验中的问题。实验记录表如下：实验名称观察到的现象流速大的地方压强小的地方例如“吹纸片”纸片向中间靠拢纸片中间纸片中间结论[设计意图]通过多媒体展示，利用卡通图片增强趣味性的同时，让实验更规范，而常规教学只能用语言叙述，达不到几个实验同时观察比较的效果。目的是为了培养学生制定简单的科学探究计划和实验方案的能力，会用科学术语描述实验结果以及解决问题的科学方法。（2）分析论证，得出结论请完成不同实验的小组派代表，上台展示实验，并介绍实验中观察到得现象及小组讨论得出的结论，以及针对上述两起案件的分析与联想等。[设计意图]培养学生口头表达的能力、收集信息能力分析推理的能力，同时培养团队合作精神。归纳得出结论（多媒体显示）：。液体在。[设计意图]锻炼学生敢于表达自己观点的意识，学会从评估中吸取经验教训，学会从实验现象中归纳出科学规律，体验到解决物理问题时的喜悦。4.联系实际，解释疑问（1）反馈知识，答疑解惑多媒体重新播放：导入故事“真实史料”请学生分析，两起悬案中的真凶是谁？此时学生能顺利回答“凶手是流动的空气和水”。并能用“流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大”这一结论来合理解释。（2）联系实际，安全教育（多媒体显示）：为了预防类似的事故发生，日常生活中应该采取措施？生1：月台有防护栏生2：火车进站要减速生3：当人靠近高速行驶的列车时，会出现被“吸”入列车的现象，这是由于被列车带动的空气流速大压强小，而周围流速小压强大的空气将人“压”向火车。所以，旅客候车时必须站在安全线以外，否则是非常危险的。师：中国赴索马里的护航编队为何采用前后护航，而不用“并排”护航？航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行，知道这是为什么吗？生：当两艘船近距离同向航行时，中间的水流速大压强小，容易发生两船相撞的事故。[设计意图]利用多媒体动画设置，让学生直观地感受到“压强差”造成的后果，轻松地突破教学难点，避免常规教学中学生空洞地想象，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力，同时渗透安全教育意识，让学生初步认识到科学知识对社会发展、人类生活的影响，有将科学服务于人类的意识。5.拓展知识，学以致用师：“流体压强与流速的关系”是否也有可爱的一面？人们是怎么利用它们的？生1：飞机生2：赛车尾翼……师：几十吨重的飞机为什么能腾空而起呢？秘密在于机翼，它也是利用“流体压强与流速的关系”升空的。你观察过机翼吗？它的截面图是什么形状呢？（1）课件播放，教师演示（多媒体课件播放）：飞机的机翼学生观察，得出：机翼是“上凸下平”【教师演示】：模拟机翼”上升师：吹风机可以模拟起飞时，迎面而来的气流。[设计意图]通过多媒体“飞机的机翼”画面播放，让学生更清晰地观察机翼的形状，为突破教学难点做铺垫，避免常规教学中学生只听老师叙述，而无实际的观察经验等弊端。演示实验这一实践活动，注重培养学生经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征，加深对知识的认识，既让学生感到科学并不神秘，又使学生能体验成功的喜悦。（2）媒体辅助，理解升力（多媒体课件演示）飞机的机翼通常做成“上面凸起、下面平直”的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，空气跟飞机做相对运动，机翼上下气流在相同时间内通过的路程不同，飞机机翼上方的空气流速大压强小，下方的空气流速小压强大，结果下方气流对机翼的压强比上方压强大，产生向上的压强差，这一压强差就是使飞机获得竖直向上升力的原因。[设计意图]通过Flash课件解释“飞机升空的原理”，既增强趣味性，又有利于突破教学难点，让抽象的物理知识变得触手可得，。（3）知识应用（多媒体出现三个画面，及相关视频）灰雁巧胜大自然；赛车尾翼；犬鼠家的“空调系统”。[设计意图]培养学生的逆向思维能力，有将科学服务于人类的使命感与责任感；让学生领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。利用视频画面增强直观性，有助于对知识的理解，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。（4）游戏活动——[比一比]谁最能吹？器材：四个杯子、一个乒乓球规则：将乒乓球依次吹过每个杯子，所有时间最短者获胜。获胜者解释利用的物理知识。6.回顾反思，升华新知（1）总结收获，反思不足让学生交流（2）感悟生活，升华新知请学生举出自己所知道或了解到的关于“流体压强与流速关系”的应用。[设计意图]理解本课的知识要点，并突出重点，加深学生对新知识的理解，促使能力的形成，能将物理知识应用于生活，服务于社会。7.探究延伸，巩固新知课后请学生动手制作“飞机机翼”比一比谁的机翼能飞得更高，并登陆校园网/，任选两道自己感兴趣的问题，尝试解释或设计实验进行验证，也可通过各种途径查阅资料来了解答案。（链接在校园网上的课外作业）（1）鸟在空中滑翔时，为什么不会坠落下来？（2）狂风吹过，瓦片为什么会被揭起？（3）“穿堂风”为什么能把关着的衣橱门扯开？（4）动手制作风筝，那么根据本节所学内容，在制作过程中应注意什么？（链接在校园网上的相关网站）课后请登录下列网址了解有关知识①/t5/default1.asp飞机的飞行原理简介②/gb/beyond/aviation/knowledge/index.html中国科普博览/航空常识③/xspd/xspd-zsdt/077.htm水翼船[设计意图]通过设计不同形式的课外作业，满足不同层次学生的需求，让学生认识到物理知识与生活、生产息息相关，形成留心观察生活现象、用科学知识解决生活问题的习惯，增强安全意识。并把学习物理的兴趣延伸到课外。五、教学反思课堂引入通过多媒体配合动画“真实史料”的播放，让学生产生悬念，激起学生强烈的求知欲，并马上引入课题。接着，通过小实验“吹纸片”使学生在惊奇中受到启发，在乐趣中进行“把水吹出来”、“水冲小船”、“吹乒乓球”等自主探究活动，充分调动了学生的探究积极性，让学生体验科学研究的过程。通过学生上台展示实验现象，联系“真实史料”中的两起案件分析，归纳总结，学生既能体验到像柯南一样找出案件中的真凶时的快乐，又能轻松地得出“流体压强与流速的关系”结论。再让学生利用学习的知识解释“真实史料”，渗透安全教育。并通过教师演示“机翼模型”、解释、分析飞机机翼升力的产生原因等活动，巩固所学知识，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。