《流体压强与流速的关系》教学设计

第四节 流体压强与流速的关系教材分析流体压强与流速的关系是继压强、液体压强、大气压强之后的一个内容，学生已具有了压强和压力的有关知识，但对流体、流体的压强、流体压强与流速的关系及其应用却是一个新的内容，这很容易激发学生的学习兴趣和求知的热情。流体压强与流速的关系是伯努利于1726年，通过无数次实验，发现的“边界层表面效应”：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系。这一效应在生产、生活中应用非常普遍，与社会联系非常密切，对学生来说是非常重要的，因此编者把这一内容引入了初中教材，但只作常识性的介绍。按照课标要求，学生只需知道流体压强与流速的关系，知道飞机升力的产生就行，不要求过多过深的涉及与“流体压强与流速的关系”有关的内容。教材要求学生通过学习，知道流体；知道流体压强与流速的关系；知道飞机升力产生的原因；能用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象和生活中的现象，能用流体压强与流速的关系进行小制作。一、教学目标（一）知识目标：通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系及其应用。（二）能力目标：锻炼学生的观察能力、实验能力，提高学生的猜想与假设的能力。（三）情感态度与价值观：激发学生对物理的兴趣，强化学生的安全意识。二、教学重点、难点及应对策略重点、难点：理解流体的压强与流速的关系，培养运用流体的压强与流速的关系解释日常生活中的现象的能力及探究物理规律的方法。应对策略：课堂采用情境教学、演示实验、分组实验、小组讨论等教学方法。三、教具媒体组合：粗细不同的透明水平塑料管、纸片、机翼模型，多媒体课件。四、教学过程播放龙卷风将房屋掀掉的影片(课件创设情境，激发学习兴趣)师问：你能解释此现象吗？讲解：这就是这一堂课要解决的问题，从而引入新课“流体的压强与流速的关系”。师问：那什么是流体？师解：液体和气体都具有流动性，称为流体。如空气，水等。流体流动时的压强称作流体压强。流体流动时有快有慢，那流速的变化是否引起流体压强的变化？又如何变化？我们一起来探究！（一）板书：科学探究活动研究流体压强与流速的关系。（1） 提出问题：流体压强与流速有什么关系？（2） 猜想与假设：a、流体流动越快，其压强越大。b、流体流动越快，其压强越小。c、流体流动越快，其压强不变。师讲解，想知道自己的猜想是否正确，该怎么做？生答：（3）设计实验并验证活动一：师问：请猜一猜，当水流动时，小竖管中水柱的高度相同吗？生猜：高度相同、高度不同等（老师将猜的内容写在黑板上）师讲解，你猜的对吗？请验证。学生前后两桌4人一组开始实验。师问，小竖管中水柱的高度不相同了。为什么高度会不相同呢？（四人讨论），然后请学生讲解（不管对与否都要给予肯定）。师生共同分析归纳： 师问：纸受哪些力？生答：竖直向下的重力。师讲解，水流动时，水平管粗细不同，但流量是相同的，故三段水平管中水的流速是不同的，粗管中的水流速小，细管中的水流速大。水流动时，小竖管中水柱的高度不相同，根据液体的压强公式P=gh，也就是说各段水平管中水的压强不相同，粗管中水的压强大，细管中水的压强小。活动二：师问：当吹气时，硬币会怎样运动？生猜：不运动，或跳起来。师讲解，你猜的对吗？请验证。学生前后两桌4人一组开始实验。师问，硬币将跳起来。师讲解，四人讨论，请模仿活动一的分析，解释硬币为什么跳起来，并写在白纸上看哪一组写的快而准确。（老师巡视，过一会，将写的好投影出来，并给予表扬）师生共同得出结论：在气体中，流速越大的位置压强越小。活动三：器材：两张纸条要求：用手提两张纸条，让这两张纸条竖直地自由下垂，向两张纸之间吹气。师问：根据活动一的知识，猜想两张纸的运动情况。生猜：靠拢、分开、不动（板书）师讲解，你猜的对吗？请验证。学生前后两桌4人一组开始实验。师问，纸将靠拢（板书）师讲解，四人讨论，请模仿活动一的分析，解释纸为什么会靠拢，并写在白纸上看哪一组写的快而准确。（老师巡视，过一会，将写的好投影出来，并给予表扬）师生共同得出结论：向两纸之间吹气时，纸张内侧空气流动快，压强变小，而两纸外侧的空气流速几乎不变，其气压大于内侧，于是将纸张压在了一起。结论：流动气体的压强，流速较大的地方，压强小。（二）飞机的升力（播放飞机机翼的升力的flash动画）师问:十几吨重的飞机为什么能腾空而起？师给予一定的提示引导:1、机翼的形状是上凸下平的(如图)，所以飞机飞行时，机翼上下的空气流速是否相同？2、分析机翼的升力是如何产生的？（学生分组讨论）师生共同分析: 迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，所以速度大,比下方气流大结论:气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力差(下表面受到向上的压力较大)，这就是向上的升力科学世界（播放泰坦尼克号音乐）1912年,秋季的一天,当时世界上最大的远洋轮之一”奥林匹克号”正在大海上航行,离它100米左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰”豪客号”与它平行疾驶.突然,小军舰偏离了方向,一个劲地向”奥林匹克号”冲去,结果与”奥林匹克号”相撞.原因:当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,流速要比外部大一些,压强就要比外部小一些.这样外部压强较大的水就把两船挤在一起了.（三）拓展练习：1、在火车站台上，在离台口米距离的地方，都要用漆划一道安全线，等候乘车的旅客要站在安全线后面才能确保安全。为什么？2、在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开。乒乓球会下落吗?为什么?（叫一位学生到讲台上来演示）（四）我学到了：1、流体的流速越快，压强越小2、研究问题的方法：提出问题猜想与假设设计实验并验证分析归纳得出结论（五）你还有疑问吗？提出来我们共同解决。教学反思：在教学过程中，教师施教与学生学习是相互影响的两个方面，充分体现了教师主导和学生主体地位。教师积极的设计，会大大的激发学生学习的热情，反过来，学生的积极相应和主动参与也会对教师的教学产生正面的影响，实现相互沟通，相互促进，达到教师会教，学生会学，教师和学生和谐相处，共同提高的教学目的。如加入必要的课堂训练，以便进行当堂对学生掌握情况反馈校正，及时了解学生的掌握情况，更要利于教师自我反省，分析优点和不足，新课结束教师和学生都要利用一定的时间进行反思，“复盘”教学过程，总结教、学得失。