2020-2021学年人教版物理 八年级下册 9.4《流体压强与流速的关系》教学设计
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版物理 八年级下册 9.4《流体压强与流速的关系》教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 21.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-16 00:14:41 | ||
图片预览
文档简介
《流体压强与流速的关系》教学设计
课名
流体压强与流速的关系
学校
教师
学科
物理
年级
八年级
版本
人民教育出版社教科书
上/下册
下册
学生课前或课外学习活动设计
教学目标，教学重难点及突破和教、学用具
知识与技能:
1.了解：流体的压强与流速的关系。
2.理解：能用流体的压强与流速的关系分析机翼升力产生的原因。
3.理解：能用流体的压强与流速的关系简单解释生活、生产中的一些现象和应用。
过程与方法：
1.过程：通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象:通过探究，获得流体的压强跟流速有关的初步规律，提高解决实际问题的能力。
2.方法：通过学习与探究，让学生体会比较法、逆向思考法、转换法、类比法等科学研究方法。
情感态度与价值观：
1.经历观察、实验以及探究等学习活动，培养学生等重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过探究性物理学习活动使学生获得成功的愉悦，培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
3.通过海、陆、空安全事故分析，从实例中总结经验，培养学生安全意识。
教学重点及突破方法：
通过实验探究得到流体的压强与流速的关系:
综合运用多种心理学效应，通过引导学生创造性设计实验方案、分组实验、分析现象、得出结论等环节步骤去突出本节课“流体中流速大的位置压强小”这一重点。
教学难点及突破方法：
运用流体压强与流速的关系解释飞机升力产生的原因及其他相关物理现象。通过多媒体辅助教学、演示实验、探究实验、类比迁移、归纳总结等方法去突破飞机的升力原因解释这一难点。
教师用具：
自制多媒体课件吹风机、漏斗、乒乓球、飞机升力演示器、彩纸、直尺、硬币等
学生用具：
水、白纸两张、自制喷水壶一个、硬币、彩色皱纹纸、水槽、两只自制小船等
本节课的教学设计
课堂探究
【新课导入】
教师：通过复习我们知道，液体和气体向各个方向都有压强，原因是它们都具有流动性。物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。我们今天就来研究流体的压强与流动速度的关系。
阅读学习目标。
【合作探究】
目标一：气体压强与流速的关系
热身活动：“漏斗吹球赛。(比赛规则：用手掌托着乒乓球，把乒乓球放在翻转的漏斗中，用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手。看到了什么现象？)
教师提问：乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来呢？
同学们一起来做几个实验。硬币跳高，纸条吹起……
请小组代表展示你们组的实验，并进行解释。
板书：气体中，流速越大的位置压强越小。
还有其他简单实验能验证这一观点吗？
1．制定计划与设计实验
同学们的桌子上有乒乓球两个，小木条两根，饮料吸管一支，大号注射器一支，装满水的水槽一个，两只塑料小船，一杯水，一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管，两张纸等器材。自由选择器材，做一到二组实验。提示可以用嘴吹气产生气流，用注射器喷射水产生水流，通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。
这里提供几个参考实验装置，请看大屏幕，如图所示。同学也可以自己设计别的实验方案。
2．进行实验与收集证据。
教师：现在我们的研究活动以小组进行，请大家在小组内积极地讨论、研究方案，积极地用眼睛去观察、用大脑去思考，并把你们发现的问题记录下来，然后全班交流。看看在实验中能发现些什么？团队的力量是巨大的，看看哪一小组做得最好？
学生开始实验、探究、讨论，教师巡视各组的实验情况。
3．分析与论证。
教师：下面进行全班交流，把学生们所看到的、所想到的说出来与大家交流。
估计学生会回答到的几种情况：
学生：我们这一小组选择老师提供的实验装置乙，我们选择在两张纸中间吹气，结果看到两张纸不但没有被吹开反而互相向中间靠近。
学生：我们这一小组把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中吹气，我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中被我们吹气，因此切口处压力变小，水面的大气压就会把水往管上面压。因此，我们认为：气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
……
教师：好。因气流具有不可见性，并且流体不容易控制，我们结合同学们分析的现象，采用多媒体课件对实验现象进行分析。物理源于生活，同学们平日里多留心观察，一定能发现其中的奥秘。
教师：综上所述，我们可以得出结论：气体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
目标二：飞机的升力
问题：我们经常在电视上看到飞机起飞的画面，可是沉重的飞机不是像鸟一样扇动翅膀飞行的，它的“翅膀”不能扇动，是什么原因使得飞机飞起来的呢？
讲解：观察图，机翼的上方呈弧形，当气流从机翼经过时，上方的流速比下方大，根据流速与压强的关系，机翼上方的空气压强比下方处小，于是就产生了使机翼上升的力，这就是升力。
学生看图：观察图，分析鸟类展开双翅，即使不扑打，也能在空中滑翔而不会跌下来的原因。
分析：鸟翅如同机翼，鸟翅的上方是曲面，下方近似于平面，气流通过上方的速度大于下方气流的速度。因此上方的压强小于下方的压强，产生向上的升力，所以鸟在空中滑翔不会掉下来。
同学们留心注意过鸟的翅膀吗？4.1愚人节那天一只小鸟光顾了我们办公室的窗台，我拍了一张照片，仔细观察：小鸟的翅膀的形状？为什么鸟在空中翱翔时不会坠落下来？
学生思考（学生代表边讲，教师边板书模型）鸟翅膀展开后的截面是上凸下凹，气流流经翅膀，翅膀上下流速不同会形成压力差，产生向上的升力，使鸟在空中自由飞翔。
利用仿生学，科学家研究了飞机升空原理。
飞机升空的奥秘（学生讲解）（教师模型展示，同步拍照展示）
学生活动：如图所示，取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上，把电风扇置于模型的正前方，当电风扇通电运转时，观察测力计示数的变化。
教师：为了给大家充分的创作时间，我们把动手制作环节放在课余时间完成，同学们可以按照课本图例设计美化，也可以自己进行大胆创作，并进行实践和展示。制作时，同学们融入安全因素考虑。
2019年发生的埃航坠机让全世界为之揪心，记住安全放在第一位。安全是我们的生命线，在地铁、高铁站台边设置了安全线和安全护栏，大家来看看如果不设安全线或不遵守规则，会有什么后果发生？
播放视频：俄火车“吸人”事件
教师引导学生分析：
1．在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线，为什么乘客必须站在安全线以外的地方候车？
解释：当人靠近高速行驶的列车时，会出现被吸入列车的现象，这是由于被列车带动的空气流速变大，压强变小，使人的两侧存在压强差造成的。所以乘客候车时，必须站在安全线以外，否则是非常危险的。
完成反馈练习，发布试题，收题，反馈结果，讲解。
1.龙卷风吸走物体原因。
2.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”请你从物理学的角度分析这两句诗所描写的物理现象。
解释：这是因为刮大风时，茅屋上面的空气流动快，茅屋里面的空气流速慢。根据流体中，流速大的地方压强小的原理，茅屋上面的空气压强小，而里面的压强大，对茅草产生向上的升力使它飞走了。
3.小雨乘坐汽车，行驶过程开了车窗，看到车内防晒窗帘向哪里飘动，解释这是什么原因而造成的。
目标三：液体压强与流速的关系
刚才我们分析了气体压强与流速的关系，液体压强与流速关系是不是也是这种规律呢？
播放视频：奥林匹克号与毫克号相撞事件
请小组合作共同实验验证：液体压强与流速的关系。
在航海中，船只在行驶过程中不允许两船并肩前进，如果并肩行驶，会出现什么情况？并分析说明其原因。
解释：如果两船并肩行驶会出现两船逐渐靠拢而发生相撞事故。这是因为在流体中，流速大的位置压强小。两船并列航行时，两船之间的水相对船的流速大，压强小；两船外侧的水流速小，压强大，产生向内的压强差，而使它们逐渐靠拢。
联系生活：刚才我们分析了物体上下压强差，前后压强差，和左右存在压强差。你还能列举出生活中还有哪些流体压强与流速关系的实例呢？
比如：1.汽车行驶时，路边的树叶向里卷起。
2.河里的漩涡会把人或物体向里吸
3.过堂风“吹”开柜门等。
交流讨论：生活中你注意过以下现象吗？
(1)大巴车在行驶时，司机吸的烟会从侧面打开的窗户飘出窗外。
(2)落有树叶的马路上，汽车快速驶过后可以看到树叶、尘土被卷起。
(3)居室前后两面的窗子都打开着，过堂风吹过，居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。
(4)冬天，风越刮越大，带烟囱的炉子里的火越着越旺，火苗越蹿越高。
拓展提高：水翼船的水翼，汽车的“气流偏导器”。
【课堂小结】今天我们使用了方以智的“方法归一探究模式”，从现象中找到方法，归一得出结论。同学们还有没有疑惑？今天我们学习的知识是1726年丹尼尔-伯努利提出的“伯努利原理”，由课下同学们可以继续查找资料进行学习。
【课堂检测】达标检测
【作业布置】
1.基础性作业：课后题1-3题，分层选做第4题
2.个性化作业：自制飞机机翼模型
板书设计
第4节 流体压强与流速的关系
一、流体：
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
教师和学生课堂学习活动设计理念和做法
课名
流体压强与流速的关系
学校
教师
学科
物理
年级
八年级
版本
人民教育出版社教科书
上/下册
下册
学生课前或课外学习活动设计
教学目标，教学重难点及突破和教、学用具
知识与技能:
1.了解：流体的压强与流速的关系。
2.理解：能用流体的压强与流速的关系分析机翼升力产生的原因。
3.理解：能用流体的压强与流速的关系简单解释生活、生产中的一些现象和应用。
过程与方法：
1.过程：通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象:通过探究，获得流体的压强跟流速有关的初步规律，提高解决实际问题的能力。
2.方法：通过学习与探究，让学生体会比较法、逆向思考法、转换法、类比法等科学研究方法。
情感态度与价值观：
1.经历观察、实验以及探究等学习活动，培养学生等重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过探究性物理学习活动使学生获得成功的愉悦，培养学生对参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。
3.通过海、陆、空安全事故分析，从实例中总结经验，培养学生安全意识。
教学重点及突破方法：
通过实验探究得到流体的压强与流速的关系:
综合运用多种心理学效应，通过引导学生创造性设计实验方案、分组实验、分析现象、得出结论等环节步骤去突出本节课“流体中流速大的位置压强小”这一重点。
教学难点及突破方法：
运用流体压强与流速的关系解释飞机升力产生的原因及其他相关物理现象。通过多媒体辅助教学、演示实验、探究实验、类比迁移、归纳总结等方法去突破飞机的升力原因解释这一难点。
教师用具：
自制多媒体课件吹风机、漏斗、乒乓球、飞机升力演示器、彩纸、直尺、硬币等
学生用具：
水、白纸两张、自制喷水壶一个、硬币、彩色皱纹纸、水槽、两只自制小船等
本节课的教学设计
课堂探究
【新课导入】
教师：通过复习我们知道，液体和气体向各个方向都有压强，原因是它们都具有流动性。物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。我们今天就来研究流体的压强与流动速度的关系。
阅读学习目标。
【合作探究】
目标一：气体压强与流速的关系
热身活动：“漏斗吹球赛。(比赛规则：用手掌托着乒乓球，把乒乓球放在翻转的漏斗中，用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开手。看到了什么现象？)
教师提问：乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来呢？
同学们一起来做几个实验。硬币跳高，纸条吹起……
请小组代表展示你们组的实验，并进行解释。
板书：气体中，流速越大的位置压强越小。
还有其他简单实验能验证这一观点吗？
1．制定计划与设计实验
同学们的桌子上有乒乓球两个，小木条两根，饮料吸管一支，大号注射器一支，装满水的水槽一个，两只塑料小船，一杯水，一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管，两张纸等器材。自由选择器材，做一到二组实验。提示可以用嘴吹气产生气流，用注射器喷射水产生水流，通过一些物体的运动状况来分析判断压强大小的变化。
这里提供几个参考实验装置，请看大屏幕，如图所示。同学也可以自己设计别的实验方案。
2．进行实验与收集证据。
教师：现在我们的研究活动以小组进行，请大家在小组内积极地讨论、研究方案，积极地用眼睛去观察、用大脑去思考，并把你们发现的问题记录下来，然后全班交流。看看在实验中能发现些什么？团队的力量是巨大的，看看哪一小组做得最好？
学生开始实验、探究、讨论，教师巡视各组的实验情况。
3．分析与论证。
教师：下面进行全班交流，把学生们所看到的、所想到的说出来与大家交流。
估计学生会回答到的几种情况：
学生：我们这一小组选择老师提供的实验装置乙，我们选择在两张纸中间吹气，结果看到两张纸不但没有被吹开反而互相向中间靠近。
学生：我们这一小组把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中吹气，我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为管中被我们吹气，因此切口处压力变小，水面的大气压就会把水往管上面压。因此，我们认为：气体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
……
教师：好。因气流具有不可见性，并且流体不容易控制，我们结合同学们分析的现象，采用多媒体课件对实验现象进行分析。物理源于生活，同学们平日里多留心观察，一定能发现其中的奥秘。
教师：综上所述，我们可以得出结论：气体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
目标二：飞机的升力
问题：我们经常在电视上看到飞机起飞的画面，可是沉重的飞机不是像鸟一样扇动翅膀飞行的，它的“翅膀”不能扇动，是什么原因使得飞机飞起来的呢？
讲解：观察图，机翼的上方呈弧形，当气流从机翼经过时，上方的流速比下方大，根据流速与压强的关系，机翼上方的空气压强比下方处小，于是就产生了使机翼上升的力，这就是升力。
学生看图：观察图，分析鸟类展开双翅，即使不扑打，也能在空中滑翔而不会跌下来的原因。
分析：鸟翅如同机翼，鸟翅的上方是曲面，下方近似于平面，气流通过上方的速度大于下方气流的速度。因此上方的压强小于下方的压强，产生向上的升力，所以鸟在空中滑翔不会掉下来。
同学们留心注意过鸟的翅膀吗？4.1愚人节那天一只小鸟光顾了我们办公室的窗台，我拍了一张照片，仔细观察：小鸟的翅膀的形状？为什么鸟在空中翱翔时不会坠落下来？
学生思考（学生代表边讲，教师边板书模型）鸟翅膀展开后的截面是上凸下凹，气流流经翅膀，翅膀上下流速不同会形成压力差，产生向上的升力，使鸟在空中自由飞翔。
利用仿生学，科学家研究了飞机升空原理。
飞机升空的奥秘（学生讲解）（教师模型展示，同步拍照展示）
学生活动：如图所示，取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上，把电风扇置于模型的正前方，当电风扇通电运转时，观察测力计示数的变化。
教师：为了给大家充分的创作时间，我们把动手制作环节放在课余时间完成，同学们可以按照课本图例设计美化，也可以自己进行大胆创作，并进行实践和展示。制作时，同学们融入安全因素考虑。
2019年发生的埃航坠机让全世界为之揪心，记住安全放在第一位。安全是我们的生命线，在地铁、高铁站台边设置了安全线和安全护栏，大家来看看如果不设安全线或不遵守规则，会有什么后果发生？
播放视频：俄火车“吸人”事件
教师引导学生分析：
1．在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线，为什么乘客必须站在安全线以外的地方候车？
解释：当人靠近高速行驶的列车时，会出现被吸入列车的现象，这是由于被列车带动的空气流速变大，压强变小，使人的两侧存在压强差造成的。所以乘客候车时，必须站在安全线以外，否则是非常危险的。
完成反馈练习，发布试题，收题，反馈结果，讲解。
1.龙卷风吸走物体原因。
2.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”请你从物理学的角度分析这两句诗所描写的物理现象。
解释：这是因为刮大风时，茅屋上面的空气流动快，茅屋里面的空气流速慢。根据流体中，流速大的地方压强小的原理，茅屋上面的空气压强小，而里面的压强大，对茅草产生向上的升力使它飞走了。
3.小雨乘坐汽车，行驶过程开了车窗，看到车内防晒窗帘向哪里飘动，解释这是什么原因而造成的。
目标三：液体压强与流速的关系
刚才我们分析了气体压强与流速的关系，液体压强与流速关系是不是也是这种规律呢？
播放视频：奥林匹克号与毫克号相撞事件
请小组合作共同实验验证：液体压强与流速的关系。
在航海中，船只在行驶过程中不允许两船并肩前进，如果并肩行驶，会出现什么情况？并分析说明其原因。
解释：如果两船并肩行驶会出现两船逐渐靠拢而发生相撞事故。这是因为在流体中，流速大的位置压强小。两船并列航行时，两船之间的水相对船的流速大，压强小；两船外侧的水流速小，压强大，产生向内的压强差，而使它们逐渐靠拢。
联系生活：刚才我们分析了物体上下压强差，前后压强差，和左右存在压强差。你还能列举出生活中还有哪些流体压强与流速关系的实例呢？
比如：1.汽车行驶时，路边的树叶向里卷起。
2.河里的漩涡会把人或物体向里吸
3.过堂风“吹”开柜门等。
交流讨论：生活中你注意过以下现象吗？
(1)大巴车在行驶时，司机吸的烟会从侧面打开的窗户飘出窗外。
(2)落有树叶的马路上，汽车快速驶过后可以看到树叶、尘土被卷起。
(3)居室前后两面的窗子都打开着，过堂风吹过，居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。
(4)冬天，风越刮越大，带烟囱的炉子里的火越着越旺，火苗越蹿越高。
拓展提高：水翼船的水翼，汽车的“气流偏导器”。
【课堂小结】今天我们使用了方以智的“方法归一探究模式”，从现象中找到方法，归一得出结论。同学们还有没有疑惑？今天我们学习的知识是1726年丹尼尔-伯努利提出的“伯努利原理”，由课下同学们可以继续查找资料进行学习。
【课堂检测】达标检测
【作业布置】
1.基础性作业：课后题1-3题，分层选做第4题
2.个性化作业：自制飞机机翼模型
板书设计
第4节 流体压强与流速的关系
一、流体：
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
教师和学生课堂学习活动设计理念和做法