2.4流体的压强与流速的关系 教案

华师大版科学八年级（上）第二章第四节
《流体的压强与流速的关系》教学设计
一、教学思路
1.教材分析：
本节内容选自义务教育课程标准实验教科书《科学》（华师大版）八年级上册第二章第四节，属于物质科学的领域运动和力部分。是在之前学习了液体压强和大气压强的基础上，继续通过探究让学生体会流体的压强与流速的关系，并由此去解释日常生活中常见的一些流体的压强与流速有关的现象。既是对前面所学知识的升华，又为下一章学习浮力知识打下了基础。
本节课只有一个课时，内容不多，主要包括：流体的压强与流速的关系以及利用此关系来解释日常生活中一些常见的现象。但是，此内容比较抽象，而且有些现象与学生的前概念冲突，因此，要利用实验加以引导。
2.学情分析：
认知方面，虽然这节课的知识点非常简单，但是，由于流速和流体压强的概念较为抽象，而八年级学生的抽象思维能力和逻辑推理能力还不是十分健全，因此，大部分学生都不能凭自己的生活经验得出，需要教师加以引导。
探究方面，由于本节内容非常地抽象，而且学生在学习时，存在错误的前概念，比如：用漏斗向上吹乒乓球实验，学生总认为吹的力越大，乒乓球就跳得越高。因此本节课可以通过该实验，转变学生错误的前概念。再通过一连串的小实验得出流速和压强的关系，巩固之前的转变。
情感、态度、价值观方面，学生通过七下和本章的学习对生活中压强，尤其是大气压强有一定理性的认识，并且由于实验探究的实验现象对他们错误的前概念造成了很大的冲击，因此，他们对流速与压强的关系充满了好奇心和求知欲。
3.教学流程：
课始，教师通过一则悬疑故事导入新课，由事件的悬疑造成知识的“悬疑”，引起学生的思考，激起学生的学习兴趣，为上好本节课打下良好的基础。
新课开始，在教师介绍完概念后，让学生自己设计实验验证，以培养学生动手实验以及解决实际问题的能力。之后，教师通过一个小游戏，是学生发现实验现象和自己存在的前概念是矛盾的，从而激发学生对前概念的不满和对建立科学概念的渴望，然后教师再通过几个小实验和生活当中的现象，引导学生对实验现象进行观察分析，把知识点涉及的内容、问题展示给学生。最后，再以学生交流讨论、分析解决问题为主，让学生分组合作，进行归纳，得出流体压强与流速的关系以及分析此类问题的一般方法。
最后学生根据板书完成本课小结,再让学生解决上课开始时的那个悬疑问题。体现了从生活走进科学，从科学走向社会的理念。
二、教学目标
（一）科学概念：
1、知道流体与流体压强的概念；
2、知道流体的压强与流速的关系，并会用之解释生活中的相关问题；
3、初步了解机翼升力产生的原因；
（二）过程与方法：
1、经历知识被发现的过程，学会从简单的物理现象中归纳出物理规律，培养学生观察、比较、分析、归纳等学习方法和科学的思维观；
2、体验有流体的压强差异产生的压力差；
（三）情感态度与价值观：
通过课堂动手实验，增长学习物理的兴趣，培养创新精神，加强爱科学和应用物理知识分析解决研究实际问题的探索精神；
（四）科学、技术、社会、环境：
通过了解利用流速与压强的关系产生的压强差在实际生活中的应用，体会科学技术的力量，关注科技的两面性，加强安全教育；
三、教学重点和难点：
重点：了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大；
难点：了解飞机机翼的形状，及飞机升力产生的原因。培养学生观察实验现象并学会利用所学知识合理地解释生活现象的能力。
四、教学策略：
（一）教法：
1．直观演示法（通过图片观察、视频观看与教师实验演示等直观教学，让学生通过观察获得感性认识，促进学生科学知识的建构。）
2．启发式教学（通过不断设置一些启发性的探究问题，引导学生从生活中看问题，启发学生带着求知欲不断分析、思考、讨论、推测，引导学生主动地设计实验探究流速和压强的关系）
3．合作研讨法（开展小组讨论、游戏演示活动，引导学生更愿意相互交流学习，探究新知。）
（二）学法：
观察法、实验探究法、归纳讨论法
五、教学准备
教师：多媒体课件、实验装置（漏斗、乒乓球、吸管、红墨水、白纸若干，剪刀），
学生：学案
六、教学过程
教学任务与内容 教师活动 学生活动 设计意图及点评
创设情景，导入新课 【多媒体展示】一则悬疑故事，让学生充当小侦探破案。故事内容：1905年冬天的一个早晨，俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差大臣，将要乘火车经过一个名叫鄂洛多克的小站。站长沃尔伦斯基，一大早就让部下把车站打扫得干干净净，身着笔挺的新制服，率领全站职工，手捧花束，排列在铁道两旁，恭候钦差大臣的到来。不多久，列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员工组成的“人巷”。离列车很近的人们刚要举起手中的花束欢呼时，突然，所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下，纷纷不由自主地向前仆倒下去……结果，这“魔鬼般的黑手”，造成了4人终身残疾，而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂！奇特的惨案发生后，地方法院开始调查案事件真相。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，法官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话：“每个人都是上帝的羔羊，迟早要回到上帝的跟前！”教师提问：真相究竟是什么呢？真正的“杀人凶手”究竟是谁呢？学习了今天的知识，大家一定会有所了解。 学生阅读这个悬疑故事，并思考到底谁是“凶手”学生带着疑问带着好奇学习新课 通过悬疑事件的引入，定下了本节课的最大“悬疑”， 由事件的悬疑造成知识的“悬疑”。从一开始便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。让学生充当小侦探破案，体现了学生的主体性，激发学生的上课兴趣，引起学生思考。
合作交流，探究新知 教师过渡：液体和气体有哪些共同点？（一）、气体压强与流速的关系：教师介绍流体、流体压强的概念（流体：具有流动性的气体、液体；流体压强：流体流动时产生的压强）； 再直接抛出问题：我们在前两节课中已经学习了液体和气体会对浸入其中的物体产生压强，是因为气体和液体具有流动性，那么流体流动的压强与流速之间有什么关系吗？让我们一起探究压强与流速之间的关系② 科学探究：回忆科学探究一共包括几个部分：1、提出问题：流体压强与流速间有什么关系？2、猜想与假设：流速与压强无关；流速越大，压强越大；流速越大，压强越小；3、设计实验并验证，记录实验现象：实验所用器材实验方法实验前现象实验后现象可能的原因4、小组间交流讨论实验设计方案，实验现象，实验结论等：请几个小组上台为同学展示自己的实验教师对学生的演示实验结果点评，初步得出结论。设置了小游戏：“比比谁是大力士”：让每组学生派一位肺活量最大的同学上来，上来的同学把乒乓球放到漏斗里，然后竖直向上拿起来使劲吹，看看哪位同学吹的最高？教师随机采访一位同学：你的乒乓球吹起来了吗 你认为为什么没吹起来呢？教师老师拿乒乓球放在手里，再问学生：松手后乒乓球会如何？为什么？教师提问：用漏斗向下吹乒乓球，它又会如何呢？ 老师再请刚才六位同学进行实验，结果乒乓球在漏斗中不下降，越用力，它越不动。教师提问：为什么呢？乒乓球受到重力而不下落，肯定还受到一个向上的力与重力平衡，那么大家觉得是什么力呢？教师：空气流动的速度哪边大呢？那么，初步判断上面哪个猜想是对的呢？ 5、得出结论：当气体稳定流动时，气体流速越大，压强越小；气体流速越小，压强越大。（二）、液体压强与流速的关系：教师过渡：无独有偶，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。这又是什么原因导致了这场意外呢？很久以前，物理学家伯努利曾做过一个实验。[动画播放]：伯努利实验教师提问：哪边流速快，哪边压强大？解释：V=S*v相同，因为S1>S2，所以V1交流讨论，学以致用 （三）、流速与压强关系的应用①飞机机翼——上凸下平飞机起飞时，前方空气被分成上下两股，上股空气经过的路程大于下方空气经过的路程，在相同时间内，经过机翼上方的空气流速大于机翼下方，因此上方的压强小于下方，从而使机翼获得向上的升力而起飞。②水翼船中水翼的构造：船底的水翼结构也是上凸下平的，当船高速行驶时，水翼上方流速大压强小，水翼下方流速小压强大，从而使得船受到水的向上的托力，船脱离水面行驶从而大大减小行驶中的阻力。③汽车偏导器的尾翼板结构正好相反，是上平下凸的。④香蕉球的产生：对香蕉球进行受力分析时，香蕉球旋转带动周围空气转动，在气体流速大的一侧压强小，气体流速小的一侧压强大，从而使足球一边旋转一边拐弯。 学生以小组交流讨论的形式解决这四个典型应用问题，并请代表交流讨论由于水翼船的构造与飞机机翼相似，学生可以根据飞机机翼的原理来类比，解释水翼船学生自己分析上平下凸结构的作用观看香蕉球视频，分析回答 通过视频，动画播放的形式详细介绍飞机机翼的构造、起飞原理，水翼船的构造，汽车偏导器的作用以及香蕉球、上旋球下旋球的原理深化对流速与压强关系的应用； 同时，锻炼学生的逻辑表达能力。第一个问题请小组中程度最好的同学回答，第四问题可以请小组中程度最差的同学回答，让全体同学有机会参与
检验新知，实战演练 1、草原犬鼠洞穴非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个瞭望台了吗？2、杜甫在《茅屋为秋风所破歌》当中写道“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。大风为什么能掀翻屋顶？3、我们经常会看到这种现象：汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动，马路两边的树叶会沿哪一个方向飘动？请猜想并说明理由。4、列车站台旁总划着一根黄线，这根黄线有什么作用呢？乘客等车时为什么不能越过黄线。 学生在学案中完成下列问题。请班级里四位程度较差的同学回答 流体速度与压强的关系是学生很容易掌握的知识点，但在具体问题的分析中，怎样分析清楚还有一定的难度，同时这几个应用也是考试重点。通过这几个练习，可以深化学生对此结论的理解，更好地突破本节课的难点。同时，可以检验学生的掌握情况
归纳总结升华新知 教师此时抛出三个问题：①上述物体的运动状态是否发生改变？②物体运动状态的改变说明了什么？③这个力是如何产生的？教师让学生根据板书对本节课的内容做一个小结，教师在查漏补缺，补充归纳。教师提问：通过本节课的学习，大家知道谁是那场惨案的凶手了吗？ 学生思考、回答学生根据板书总结学生回答 与第一章运动和力的知识相结合，形成一个完整的力学体系。首尾呼应，让学生通过本节课的学习解决课前的悬疑。
七、板书设计
第4节 流体的压强与流速的关系
1、流体：具有流动性的气体、液体；
流体压强：流体流动时具有的压强；
2、流体的压强与流速的关系：
当流体稳定流动时，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大；
3、应用：飞机机翼、水翼船、汽车偏导器、香蕉球、火车安全线 ……