课题: 流体压强与流速的关系
科目: 物理
教学对象: 八年级
课时: 1课时
一、教学内容分析
首先,这节课的设计本着“从生活走向物理,从物理走向社会”的原则,由生活中学生十分熟悉的现象(一阵风吹过,门“砰”地关上)引入,引发学生思考(是什么力量使门关上的呢?),通过教师启发,让学生利用已经学过的“大气压强知识”与“力和运动的关系”做出合理的猜想(空气流动起来,压强会减小)。然后通过实验检验,得出结论(在气体中,流速越大的位置压强越小)。教师进而提出液体和气体都具有流动性,是否也有同样的规律,让学生继续探究,得出结论(在液体中,流速越大的位置压强越小)。从而实现了从生活走向物理的过程。
其次,利用得到的规律解释生活中的现象,使学生对新学习的规律更加熟悉。这里设计了“学生实验设计”环节(三个学生为一组,设计一个展现流体压强与流速关系的实验),目的是让学生通过自己动手设计实验,在锻炼动脑动手能力的同时,更加深了对本节课的主题的深刻理解。
再次,学以致用,接下来讲述“流体压强与流速的关系”在生活中的应用,完成“从物理走向社会”的过程。
二、教学目标
知识与技能:
1、了解流体压强与流速的关系。
2、了解飞机的升力是怎样产生的。
3、了解生活中和“流体压强与流速的关系”相关的现象。
4、学会通过实验的方法研究物理规律。
过程与方法:
1、通过观察,认识气体(或液体)的压强跟流速有关的现象。
2、通过探究实验体验由流体压强差异产生的力。
情感态度与价值观:
1、初步领略流体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱、亲近感。
2、培养学生团队精神和讨论交流的意识。
三、学习者特征分析
学生已经具备大气压强知识和力与运动的关系的知识。具备一定的科学探究思维方法和实验能力。
四、教学策略选择与设计
这节课的最重要教学手段就是实验,既有教师演示实验,又有学生分组实验。
教师用:课件、自制门模型、吹风机、洗衣机排水管、碎纸屑、水杯、水、吸管
学生用:筷子、白纸、透明胶带、剪子、吹风机、水盘、两个瓶盖、
60ml注射器(针头弯成90°)、烧杯、红色水、吸管、玻璃管、
一头尖状玻璃管、漏斗、乒乓球、一次性纸杯、蜡烛、火柴
五、教学重点及难点
教学重点:流体压强与流速的关系
教学难点:“流体压强与流速的关系”在生活中的应用
六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
展示一张教室的照片,教室的门与窗是相对的,教师提问:如果此时一阵风“呼”地从窗户吹进来,将会发生什么?
学生回答:门“砰”的一声关上。
从学生十分熟悉的场景入手,引发学生思考。
然后教师用自制的门模型和吹风机来模拟这个现象,正如学生所回答的门关上了。
教师提问:如果让风向着开门的方向吹,门还会关上么?
学生回答:不会。
教师故意设计陷阱
教师接着用门模型和吹风机来模拟这个现象,学生看到门也关上了,充满疑惑。教师借机提出问题,是什么力量把门关上的呢?鼓励学生一起利用学过的知识来做分析。
学生的认知与实验现象发生矛盾,引起学生兴趣
教师在黑板上画门的俯视图,便于学生建立直观的想象。
让学生根据提示,小组讨论,得出一个合理的猜想。
(学生讨论)学生作出猜想“当空气流动起来时,气压会减小”。
充分发挥小组合作优势
学生用吹风机在两张纸的中间向下吹气,看到两张纸向中间靠拢,换更大的风速吹,两张纸更加靠拢。得到结论:空气流速越快,压强越小。
简单的实验即可明显看出现象
教师提出液体和气体同样具有流动性,我们把它们称为“流体”。那么在液体中有没有这样的规律呢?
学生继续通过实验探究。把两个瓶盖放在水中,用注射器(针头弯成90°)加快水的流速,看到两个瓶盖向中间靠拢。得到结论,液体和气体一样,都是流速越大的位置压强越小。
将气体中的规律通过实验直观的拓展到流体。
利用规律解释现象
第一个解释现象:人在等火车或地铁的时候要站在安全线的后方。
让学生解释其中的道理。
练习运用规律
接着放一段新闻录像,教育学生要相信科学,尊重科学。
物理和我们的生活紧密相关
第二个解释现象:观看龙卷风录像。并用洗衣机排水管、纸屑设计的小实验对龙卷风的破坏力做了简单解释。
组织学生利用桌子上的器材设计能体现流体压强与流速关系的实验。并小组进行展示。
第一组:漏斗吹乒乓球
先向下吹,看到乒乓球并不往下掉;再向上吹,乒乓球没被吹走
充分锻炼学生的分工合作能力和实验能力以及表达能力。
第二组:吸管吹蜡烛
先点燃两根蜡烛,用吸管在火焰中间吹气,看到火焰向中间靠拢;然后只点燃其中一根蜡烛,可以用吸管吹气引燃另一根蜡烛。
在实验设计过程中继续巩固理解本节课所学习的规律。
第三组:吹纸杯
手拿一摞纸杯,平行于杯口吹气,杯子会飞出去。
流体压强与流速的关系在生活中的应用。
第一个应用:喷壶
教师:我这有一杯水,一根吸管,你有什么办法让吸管中的水面上升?
学生:可以把水吸上来。
教师:那么水为什么能被吸上来呢?
学生:用嘴吸的时候,管中气压减小,大气压就把水压上来了。
教师:那么能不能利用我们今天学习的规律让管中气压减小,管中水面上升呢?小组讨论讨论,也可以用桌子上的仪器试一下。
学生通过学习这节课的新知识,知道用“吹”的办法可以加快空气的流速,减小压强,但开始有的用吹风机吹,有的用嘴直接吹,效果都不好,教师提示“要想办法集中气流”,于是就有学生想到用吸管吹,有的学生试着用桌上准备的尖形玻璃管吹,实验效果非常好,不仅把水吹了上来,还得到了意外的惊喜,在挡着水的白纸上得到喷雾的效果。 喷壶就是利用这个原理制成的。
第二个应用是飞机的升力。通过飞机机翼的截面图讲述飞机是如何获得升力的。
最后以下面这段话作为本节课的结束语:人类利用“流体压强与流速的关系”制造了飞机,实现了人类能够像鸟儿一样飞翔在天空的梦想,在动物界也有利用这个规律的高手。它就是生活在北美草原的犬鼠,它可是一个挖洞的高手,仔细观察它的洞穴出口的形状,在洞外有风吹过的时候,犬鼠在洞穴里也可以享受到习习的凉风,这是为什么呢?留给同学们课下思考。咱们今天的课就上到这,下课!
七、教学评价设计
八、板书设计
第十四章第四节 流体压强与流速的关系
一、规律:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
二、解释现象
三、应用
九.教学反思
本节课的流程图如下:
实验引入→提出问题→做出猜想→实验探究→得出结论
→再提出问题→实验探究→得出结论→解释现象
→学生实验设计并展示→讲述应用→布置课后思考题
这节课的设计与教学实施过程中,我自己感觉比较满意的地方有①引入的设计,既贴合生活,又能与学生的认知发生冲突,引发学生学习的积极性。②学生活动非常充分与丰富,学生感兴趣,在动手中自然而然地就掌握了本节的核心内容。③龙卷风的演示实验十分成功,就用洗衣机的排水管和碎纸屑,模拟龙卷风,给学生留下了深刻的印象。④在情感态度价值观的教育方面,用生活中的真实事件呈现,使学生明白一定要相信科学,并且用科学指导工作、学习和生活。
在设计上通过提出问题,实验探究,再提出问题,实验探究,解释现象,学生自己设计实验等多个环节的训练,学生对于这节课内容的理解和掌握都很理想。
在课上,学生的积极性被调动起来,思维也十分活跃,他们设计的实验有的能让老师眼前一亮。比如说,课桌上准备的器材有两根蜡烛,火柴、吸管等,学生就设计出将两根蜡烛点燃,用吸管像两束火焰的中间吹气,看到两束火焰向中间靠拢。进而,有学生设计出将两根蜡烛并排挨着固定好,只点燃一根蜡烛,用吸管在没点燃的蜡烛那一侧吹气,将火焰“吸引”过来。这一设计让老师不禁感慨,学生的潜力真是不可限量。
这节课的不足之处是在讲机翼的升力时,机翼的上下面并不对称,气流被机翼分成两部分之后,这两部分气流从机翼头分开,到机翼尾汇合,经过的时间是相同的,但路程不同,所以流速不同,在讲授时,仅仅是按照图来分析,并没有做出直观的实验来,其实,学生在理解上还是有一定的困难的,如果有直观的演示实验能让他们一下看出速度的不同来,将在他们的头脑中留下更为深刻的印象。但这个实验在实施上确实有很大的难度,我并没有想出好的办法来。
课件13张PPT。第十四章 压强和浮力 第四节 流体压强与流速的关系提示1:门静止时A、B两面受力么?
提示2:门由静止变为运动需要满足
什么条件?
提示3:用吹风机吹风改变了什么?
根据以上分析做出合理的猜想。飞机机翼截面图AB北美草原犬鼠的洞穴同学们,再见!