《流体压强与流速的关系》教学设计
学科 物理 年级 八年级 课型 新授课 设计者 曾翠炼
课题 流体压强与流速的关系 课时 1
课标要求 本节内容在义务教育《物理课程标准》(2022年版)一级主题“运动和相互作用”下的二级主题“机械运动和力”,具体目标如下:2.2.8 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的有关现象。例9 了解铁路站台上设置安全线的必要性。
教材分析 《流体压强与流速的关系》是人教版八年级物理第九章《压强》的第5节内容,是对液体压强和气体压强知识的拓展与延伸。本节主要围绕“流体压强与流速的关系”和“飞机的升力产生原理”两个核心问题展开,涉及气体和液体在流动状态下的压强变化规律。教材通过实验探究(如吹纸实验)引导学生发现“流速越大,压强越小”的规律,并联系生活实例(如火车站安全线、喷雾器原理)强化知识的应用性,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。
学情分析 八年级学生已具备压强、大气压等基础知识,能够进行简单的受力分析和实验观察,但抽象思维能力较弱。他们对直观实验(如吹纸片靠拢)兴趣浓厚,但容易忽略现象背后的物理本质。此外,学生虽熟悉部分生活现象(如雨伞被风吹起),却缺乏对流体压强规律的理性认知。教学中需通过分组实验和类比分析(如机翼上下表面流速差),帮助学生从感性体验过渡到规律总结,并引导其用科学原理解释实际问题。
核心素养目标 物理观念:1.了解什么是流体。2.了解流体的压强与流速的关系。科学思维:通过思考懂得用流体压强与流速有关的物理知识解释生活中的一些现象。科学探究:能对物理问题大胆猜想,通过动手实验,感受神奇现象,讨论交流和解释其中的奥妙。科学态度与责任:通过对飞机升力原理的学习,了解科学、技术、社会的紧密联系;增强科技兴国的责任感。
教学重点 流体压强与流速的关系
教学难点 利用流体压强与流速的关系解释相关现象
教学方法 教法:情景教学法、实验探究法、问题引导法、任务驱动法学法:自主探究法、合作探究法、迁移应用法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 一、小游戏:比比谁更能吹?如图1,自制漏斗口朝上,把乒乓球放置漏斗中,用力向上吹气,看看谁能把乒乓球吹得更高?这四位同学都很卖力向上吹,但是就是没有把乒乓球吹起来,是不是风力不够呢?二、教师演示请出吹风机,用吹风机吹同样也不能把乒乓球吹飞。同学们请注意看,吹风机一边吹一边把漏斗转动,直到倒放,漏斗口朝下,乒乓球竟然也不会掉下来。 四位同学上台比赛,其他同学观察,并做裁判。观察,感受神奇现象,并发问:为什么会这样? 活跃课堂气氛,激发学生学习兴趣。进一步激发学习热情,迫切想知道其中的奥妙,引出课题。
新知探究 流体(一)任务1:如图2,手持一张纸条,纸条由于受到重力的作用,会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气,你认为纸条会如何运动?为什么 纸条上方纸条下方流速压强(二)教师引导:1.吹气时,纸条向上运动,说明纸条受到向上的力和向下的力,哪个大?2.纸条受到向上的压强和向下的压强又有什么关系?3.引导学生找出纸条上、下方的空气流动速度特点。气体的压强是不是跟其流速有关系?我们先了解什么是流体。物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。流体流动起来后,其压强与流速有什么关系?二、流体压强与流速的关系(一)任务2:如图3,手握两张纸,让纸自然下垂。在两张纸的中间向下吹气,这两张纸会怎样运动 尝试解释纸的运动。两纸之间两纸之外流速压强(二)教师引导:1.吹气时,两张纸向中间靠拢,说明两纸外的力___,两纸内的力____。2.说明两纸外的压强___,两纸内的压强____。3.引导学生找出纸内外的空气流动速度与压强的关系。教师点拨,让学生总结结论,并让学生当堂背熟。我来揭秘让学生回顾课前导入的实验,如图4、图5,并尝试解释其中的原因。图4图5教师适当引导。(三)任务3:1.播放视频:吹“牛”挑战2.吹“乒乓球”挑战如图6,吹乒乓球接力赛,第一位同学把杯中乒乓球吹出杯子,再传给下一位同学吹,直到最后一位同学也把乒乓球吹出杯子,结束!图6液体压强与流速的关系(播放视频)图7图8请同学们认真看视频。教师引导:引导学生找出液体中,流速与压强的关系,即:在液体中,流速越大的位置,压强越小。图9(六)练习与应用据说1911年秋天,当时世界上最大的轮船之一———奥林匹克号在海上全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两般船最初相距100m左右,随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离了自己的航道,向奥林匹克号直冲过来。最后,两艘船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这起事故发生的原因。三、飞机的升力上百吨的飞机为什么能在空中飞行?(一)教师演示:自制简易飞机模型,演示飞机升力产生的原因。(二)教师引导:如图10,飞机机翼上表面弯曲,下表面比较平,所以上表面空气流速___,压强____,下表面流速____,压强____。所以,机翼上、下表面就存在压强差,因而有______,也就产生了升力。机翼上表面机翼下表面流速压强(三)学以致用 1.你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图11所示,一阵大风吹来,伞面可能被 “吸”,从而严重变形。下列有关这一现象及其解释,正确的是( )A.伞面被向下“吸”B.伞上方的空气流速大于下方C.伞上方的空气流速等于下方D.伞上方的空气流速小于下方 根据要求自主探究,观察到实验现象:吹气时,纸条向上运动。积极思考,回答问题:1.向上的力大于向下的力。2.由知,向上的压强大,向下的压强小。3.纸条上方流速大,下方流速小。根据要求合作探究,观察到实验现象:中间吹气时,两张纸向中间靠拢。思考回答:1.两纸外的力大,两纸内的力小。2.两纸外的压强大,两纸内的压强小。3.两纸之间空气流速大,压强小;两纸之外流速小,压强大。概括总结:在气体中,流速越大的位置,压强越小。学生认真思考。个别上台解释。认真观看视频,感受物理知识的强大。认真根据要求完成吹乒乓球挑战。认真观看视频。在老师的引导下,找出液体中,流速与压强的关系:在液体中,流速越大的位置,压强越小。认真看课本61页“练习与应用”的这道题,思考并同桌之间讨论。认真看老师演示实验。在老师的引导下回答:上表面空气流速大,压强小,下表面流速小,压强大。所以,机翼上、下表面就存在压强差,因而有压力差。认真看题思考,快速得出答案。 学生通过亲自动手实验,从现象到原理,攻克学生对知识的认知停留在表面的难题。从独自实验到小组合作探究,提高学生合作学习、分析和解决问题的能力,同时怎进同学间的感情。培养学生概括总结的能力。培养学生利用所学知识解决实际问题的能力,以及口头表达能力。让学生懂得知识的重要性,学好物理,可以适当“吹牛”。从理论到现象。培养学生用知识解决问题的能力。让学生通过视频找出液体中,流速与压强的关系。设计知识对应练习,加强知识的理解和记忆。通过自制器材实验,帮助学生理解。提高学生用物理知识解释生活现象的能力。同时,为后面电车车棚安全问题埋下伏笔。
物理与生活 1.这是老师拍下的两张安装了车棚的电车图,交警抓到会要求把棚拆掉,为什么?图12图13教师引导:车棚上表面弯曲,下表面比较平,所有上表面空气流速___,压强____,下表面流速____,压强____。所以车容易翻,存在安全隐患。安全强调:同学们,如果家里电车也装有这样的棚的,请跟家里人说,这是存在很大的安全隐患的,一定要拆掉。2.如图14所示,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线。请分析,为什么当列车驶过时,如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。图14图153.如图15所示,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,将另一根吸管B的管口贴靠在吸管A的上端。往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,这是什么原因 如果用力吹气,吸管A中的水将从管口流出。想一想,这个现象有什么实用价值 教师引导:A管小孔处空气流速___,压强___,容器里液面上方的空气流速___,压强___,把液体压入管中,从管口流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。这就是喷雾器的工作原理。教师总结:通过一些生活实例的学习(如电车车棚危险性,火车站安全线、喷雾器原理)强化了本节知识的应用,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。也希望大家用生活的眼光看物理,用物理的思维看生活,认真学好物理,服务社会。 学生积极思考,并尝试解释其中的原因。如果学生回答不出来,老师再适当引导学生回答。学生认真看题思考。个别起来回答,其他同学认真倾听。四个同学分两个小组,上台按要求进行小组合作实验,台下的同学认真观察现象。根据老师的引导,解释其中的奥妙,理解喷雾器工作原理。 从雨伞到车棚,环环相扣,并上升到安全教育。安全问题的强调,让我们的课堂更有意义。助学生达到课标要求:了解铁路站台上设置安全线的必要性。把课本练习用实验展示出来,帮助学理解,加深印象。让学生强化物理与生活的密切联系。
总结评价 这节课,你学到了什么? 学生回顾本节课内容,进行自我总结。 让学生总结,巩固本节知识。
分层作业 一、基础作业: 1.(单选)树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( ) A.从路中间飞向路边 B.只向上扬C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响2.(多选)沿海地区经常会有台风(如图16所示),政府要求居民将简易房的屋顶加固。对于这一要求下列解释正确的是( ) 。A.屋顶上方空气的流速大于下方空气流速B.屋顶上方空气的流速小于下方空气流速C.屋顶上方气压小D.屋顶上方气压大3.如图11所示是飞机的机翼模型,飞机飞行时,机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速____(填“大”“小”或“相等”),于是机翼上方所受空气的压强______(填“大于”“小于”或“等于”)下方所受空气的压强而产生向上的升力。二、拓展作业:为什么高速行驶的汽车会飘呢?
板书设计 9.5 流体压强与流速的关系一、流体 具有流动性的液体和气体二、流体压强与流速的关系 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。三、飞机的升力 产生升力原因:机翼上、下表面存在压强差
教学反思 一、成功之处1.实验激发兴趣:通过吹乒乓球、纸条等简易实验,直观呈现流速与压强的关系,学生参与度高,课堂氛围活跃。 2.生活联系紧密:结合飞机机翼、地铁安全线等实例,学生能快速理解抽象原理的实际意义,体现物理学科的应用价值。 3.启发式提问:通过“为什么漏斗中的乒乓球吹不飞”“为什么火车站台要设安全线?”等问题,引导学生自主思考并总结规律,培养科学思维。二、不足与改进 1.实验局限性:部分实验现象短暂(如用飞机机翼模型演示升力产生原因实验),后排学生观察受限。改进:可借助多媒体慢放实验视频,或采用分组实验增强体验。 2.迁移能力待提升:学生对原理的解释应用(如喷雾器)仍存在表述模糊。后续需增加针对性练习,结合画图或模型突破难点。
图1
图2
图3
图10
图11
图16
图17
图18
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)(共20张PPT)
新课导入
如图,自制漏斗口朝上,把乒乓球放置漏斗中,用力向上吹气,看看谁能把乒乓球吹得更高?
新课导入
小游戏:比比谁更能吹?
(人教版)八年级
下
第5节 流体压强与流速的关系
压强
第九章
素养目标
1.了解什么是流体。
2.了解流体的压强与
流速的关系。
物理观念
通过对飞机升力原理的 学习,了解科学、
技术、社会的紧密联系;增强科技兴国的责任感。
科学态度
与责任
能对物理问题大胆
猜想,通过动手实验,感受神奇现象,讨论交流和解释其中的奥妙。
科学探究
通过思考懂得用流体
压强与流速有关的物理知识解释生活中的一些现象。
科学思维
素养目标
问 题
手持一张纸条,纸条由于受到重力的作用,会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气,你认为纸条会如何运动?为什么
纸条上方 纸条下方
流速
压强
气体的压强是不是跟其流速有关系?
任 务
1
?
问 题
流 体
流动性
液体有压强
气体有压强
静止压强
流体流动起来后,其压强与流速有什么关系?
具有流动性的液体和气体
一
流体
一
XXXXXXX
任 务
2
如图所示,手握两张纸,让纸自然下垂。在两张纸的中间向下吹气,这两张纸会怎样运动
尝试解释纸的运动。
流体压强与流速的关系
二
两纸之间 两纸之外
流速
压强
纸条上方 纸条下方
流速 大 小
压强 小 大
在气体中,流速越大的位置,压强越小。
结论
乒乓球上方 乒乓球下方
流速
压强
我来揭秘
在气体中,流速越大的位置,压强越小。
结论
吹 “牛” 挑战
吹乒乓球接力赛,第一位同学把杯中乒乓球吹出杯子,再传给下一位同学吹,直到最后一位同学也把乒乓球吹出杯子,结束!
“乒乓球”
任 务
3
在液体中,流速越大的位置,压强越小。
结论
流体压强与流速的关系
二
流速小
流速小
压强小
压强大
压强大
流速大
2.据说1911年秋天,当时世界上最大的轮船之一———奥林匹克号在海上全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两般船最初相距100m左右,随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离了自己的航道,向奥林匹克号直冲过来。最后,两艘船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这起事故发生的原因。
航海规则规定两艘轮船不能近距离并排同向航行
P61
机翼上表面 机翼下表面
流速
压强
飞机的升力
三
产生升力原因:机翼上、下表面存在压强差
1.你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图3所示,一阵大风吹来,伞面可能被 “吸”,从而严重变形。下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
B
图3
学以致用
3.如图9.5-5所示,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线。请分析,为什么当列车驶过时,如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
压强小
压强大
P61
4. 树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )
A.从路中间飞向路边 B.只向上扬
C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响
C
学以致用
4.如图9.5-6所示,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,将另一根吸管B的管口贴靠在吸管A的上端。往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,这是什么原因 如果用力吹气,吸管A中的水将从管口流出。想一想,这个现象有什么实用价值
小孔处空气流速大,压强小,容器里液面上方的空气流速小,压强大,把液体压入管中,从管口流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
喷雾器
P61
你学到了什么?
我学到了...
课堂总结
我来总结
为什么高速行驶的汽车会飘呢?
作业布置
课后思考
板书设计
板书设计
9.5 流体压强与流速的关系
一、流体
具有流动性的液体和气体
二、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
三、飞机的升力
产生升力原因:机翼上、下表面存在压强差
感谢各位老师莅临指导