9.4流体压强与流速的关系 教学设计
教学目标:
了解流体压强与流速的关系。(重点)
(2)了解飞机的升力是怎样产生的。
(3)解释生活中跟流体的压强与流速相关的现象。(难点)
一、教学准备:
1.实验器材准备:纸条(每人一张)、A4纸(每人两张)、水槽、两个乒乓球、大注射器、漏斗、机翼模型;
2.多媒体准备:计算机多媒体课件。
二、教学过程:
1.引入新课:课件展示大型客机空中飞行画面、当年历史未解事件和搜集的车站黄线画面,创设情境,引发学生思考:为什么火车站台上都有一条安全线,火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域?庞大的飞机依靠什么力量在空中飞行?
2.进行新课
(1)引入流体的概念:气体与液体都具有流动性,叫流体。
(2)活动一:一张普通的长纸条如何能平直在空中?试一试,你有哪些办法?
以此创设情境,激发学生的探究欲望。学生以小组为单位,先独立实验操作尝试,然后讨论、交流合作,总结成功的做法,并选出代表进行展示。不成功的小组老师要 适当加以启发引导。
学生展示(有改变纸条形状、在纸条下方吹气和空中快速带动纸条等)之后,老师启发学生运用逆向思考法,再进行大胆的想象和尝试(在纸条上方吹气)。此环节用意想不到的方法和现象激发学生初步思考,分析纸条受力情况,进行初步猜想。
(3)活动二:如果在两张自然下垂的纸中间向下吹气,纸能否被吹开呢?
此环节也是先让学生独立实验操作尝试,然后讨论、交流。老师引导学生分析纸条在水平方向的受力情况,来进步检验自己的猜想是否正确。到此可以得到初步结论: 在空气中,流速大的地方压强较小。
(4)活动三:模拟船的两个乒乓球放在盘水槽的中央,相隔不要太远,注射器要先注满水,在两个乒乓球之间喷水,你会发现什么?
此环节之前要启发学生,为进一步完善结论,我们还需要怎样完善实验步骤?即换流体,由气体延伸到液体。实验观察后完善结论:在流体(气体、液体)中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
(5)活动四:根据课本制作机翼的模型,把细线拉平,用嘴对着“机翼”前端位置用力水平吹气,看到什么现象?你能解释吗?
此为应用环节,通过学生自己制作,亲身体验,运用自己刚刚得到规律进行解说,这样既锻炼了学生的动手动脑能力,也训练了学生的表达能力。老师引导学生运用学过的速度知识找到定量变量,结合今天所学找到飞机升空的原因即空气升力,要给学生充分的讨论总结的时间。
为加深学生印象,老师利用课件再次展示飞机飞行、动车站黄线画面让同学解释,回应引入。此处引导学生利用逆向思考的思维模式,并再次结合运用类比的思维方式,展开讨论,让学生自然联想到水上飞机,并猜想水翼形状和原理以及解决跑车“飘”起来的实际问题,继而拓展到汽车尾部的气流偏导器。这样学生由感性认识上升到理性认识,才会真正理解所学知识。
(6)反馈练习:问答的形式填空,加深记忆,熟练应用。注意术语的运用。
(7)活动五:不借助任何工具,想办法不让乒乓球在漏斗中下落,分别用到了什么物理原理?
此环节是应用拓展环节,通过猜想,体验尝试(吸气、吹气),再次体验了逆向思考法的魅力并获得成功的喜悦,并能运用自己刚学到的理论进行释,很好的训练了学生的思考和表达能力。
此处也要再次运用类比的思维方式,展开讨论,让学生能自然联想到连通器(由不流动到流动),猜想当其中的水在流动时,各个容器中的水面高低情况以及原因。展示图片引导学生理解的位置粗细管中水的流量相同,引导学生认真观察,分析、讨论出:粗管中水的流速小,压强大水柱高;细管中水的流速大,压强小水柱低。对“液体中流速越大的位置压强越小,流速越小压强越大”这一结论理解更加深刻。
(8)综合练习:为了使学生的学习得到进一步的升华,始终贯彻“从生活走向物理,从物理走向社会”这一新课程理念,让学生会用这节课的知识解释某些生活现象,更会合理的利用这知识改善和美化我们的生活。
(9)课后活动:硬币跳高比赛,让每位学生课后自己动手做一下,更能培养学生的动手能力和知识的实际运用能力。
(10)课后探究:自主学习发现帆船、飓风、足球中的“香蕉球”、乒乓中的上下旋球等所运用的知识,拓展知识面,关心科技,走进生活,进步体会物理科学的魅力。
三、板书设计:
14.4 流体压强与流速的关系
1.结论:在气体和液体中,流速较大的位置压强较小。
2.应用:飞机的升力:机翼上下方的压强(压力)差