物理觀念:知道流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;了解飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的。
科學(xué)思維:通過對(duì)鳥類羽翼和飛機(jī)機(jī)翼形狀的觀察和探究,認(rèn)識(shí)升力。
科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)氣體的壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系,并解釋相關(guān)現(xiàn)象。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過觀察鳥翼模型和飛機(jī)模型,感受自然界的奇妙和人類的偉大;通過實(shí)驗(yàn)探究,對(duì)自然現(xiàn)象保持好奇心和探究熱情;養(yǎng)成實(shí)事求是,不迷信權(quán)威,敢于大膽質(zhì)疑,追求創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):理解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
教學(xué)難點(diǎn):運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋日常生活中的現(xiàn)象。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:彩色紙屑、長軟管、流體流速與壓強(qiáng)關(guān)系演示器、飛機(jī)機(jī)翼模型、托盤測(cè)力計(jì)、電風(fēng)扇。
學(xué)生準(zhǔn)備:A4紙、漏斗、乒乓球。
教學(xué)過程
板書設(shè)計(jì)
第5節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1.流體:具有流動(dòng)性的液體和氣體。
2.流體壓強(qiáng):流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
3.流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。
4.機(jī)翼結(jié)構(gòu):上凸下平。
5.飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因:機(jī)翼上、下表面存在著壓強(qiáng)差,因而有壓力差。
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.發(fā)現(xiàn)并解釋生活中2~4例流體壓強(qiáng)與流速的例子(不能與本節(jié)實(shí)例重復(fù))。
2.利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,自制噴壺。
教學(xué)反思
流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是初中的一個(gè)重要規(guī)律,是重要的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)課,從生活現(xiàn)象走向模擬實(shí)驗(yàn),又回到生活現(xiàn)象和生產(chǎn)實(shí)踐,幫助學(xué)生進(jìn)一步完善和深化對(duì)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的認(rèn)識(shí)。教學(xué)過程中通過問題情景的層層深入,學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究,充分動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口,學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和協(xié)作學(xué)習(xí)的精神,使學(xué)生真正成為課堂的主人。在教學(xué)過程中,學(xué)會(huì)正確理解和應(yīng)用科學(xué)思維方法,從而進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論。并能解釋自然現(xiàn)象和解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題,增強(qiáng)將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的意識(shí),體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”。
教學(xué)環(huán)節(jié)
設(shè)計(jì)意圖
一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入——天女散花實(shí)驗(yàn):教師握住軟管的中部使管的上端快速轉(zhuǎn)動(dòng),另一只手握住軟管的下端靠近彩色紙屑,彩色的紙屑沿著排水管飛出,出現(xiàn)了神奇的一幕,你知道其中的奧秘嗎?今天我們就一起來學(xué)習(xí)“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”,揭開其中的奧秘。
通過有趣生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)引入本節(jié)教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望
二、新課講解 探究新知
探究點(diǎn)一 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
同學(xué)們,我們學(xué)習(xí)過液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng),液體內(nèi)部和大氣為什么向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)?
學(xué)生:是因?yàn)闅怏w和液體具有重力和流動(dòng)性。
教師:我們之前學(xué)過的液體和氣體的壓強(qiáng),是指液體和氣體靜止的時(shí)候的壓強(qiáng)規(guī)律,氣體和液體具有流動(dòng)性,我們稱為流體。當(dāng)流體流動(dòng)起來后,壓強(qiáng)是否會(huì)與靜止的時(shí)候一樣呢?我們通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)1:將提前折好的拱形紙門放在桌子上,它跟我們一樣,現(xiàn)在都在空氣中,受不受大氣給它的壓力呢?那為什么感受不到,拱形紙門也沒有被壓塌呢?學(xué)生回答原因,教師補(bǔ)充。
現(xiàn)在同學(xué)們從拱形紙門洞口快速吹氣,觀察拱形紙門的變化,并根據(jù)老師的問題嘗試解釋這一現(xiàn)象。
現(xiàn)象:拱形紙門被壓塌了。
教師引導(dǎo)學(xué)生思考:
1.拱形紙門被壓塌說明紙門內(nèi)部和紙門外部哪個(gè)壓強(qiáng)大?
2.吹氣使門下方的空氣流動(dòng)速度變化了嗎?門上面呢?
3.空氣流動(dòng)速度變大,壓強(qiáng)有變化嗎?
小組代表:向拱形紙門洞口吹氣,拱形紙門內(nèi)空氣流速快,壓強(qiáng)變小,小于拱形紙門外壓強(qiáng),所以拱形紙門被壓塌。
為了驗(yàn)證我們剛才的分析,我們繼續(xù)通過實(shí)驗(yàn)得到最后的普遍規(guī)律,請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位,按照實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn),說出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并能解釋這一現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)2:“漏斗吹球”比賽。(比賽規(guī)則:把乒乓球放在翻轉(zhuǎn)的漏斗中,用嘴通過漏斗向下吹氣,同時(shí)放開手。又看到了什么現(xiàn)象?)
學(xué)生親身參與活動(dòng),引起學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)思考。培養(yǎng)學(xué)生思考問題的習(xí)慣
小組同學(xué)展示看到的現(xiàn)象,并解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
提示:我們研究了氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系,那同為流體的液體也是如此。
通過以上實(shí)驗(yàn)我們知道了流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是什么?
歸納:在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。
教師:現(xiàn)在你能解釋“天女散花”的奧秘了嗎?
學(xué)生:由于在空中快速轉(zhuǎn)動(dòng)上半部,上面的空氣流動(dòng)速度快,壓強(qiáng)小;下面的空氣流動(dòng)速度小,壓強(qiáng)大,紙片在壓強(qiáng)差的作用下,被壓向空中出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
教師:展示兩組生活中的場(chǎng)景,請(qǐng)同學(xué)們用“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”解釋。
現(xiàn)象1:為什么列車和地鐵站臺(tái)要畫一條安全線?
列車開動(dòng)時(shí),人和列車之間的空氣流動(dòng)速度變快,壓強(qiáng)變小,離站臺(tái)遠(yuǎn)的地方氣體流速慢,壓強(qiáng)較大,在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下,人會(huì)被壓向列車。
現(xiàn)象2:步行在雨中,當(dāng)我們打傘時(shí),一陣大風(fēng)吹來,雨傘會(huì)被向上“吸”起來,這是為什么?
大風(fēng)吹來時(shí),空氣以相同的時(shí)間流經(jīng)傘面和傘下區(qū)域,傘上方空氣流速快,壓強(qiáng)較小;傘下方空氣流速慢,壓強(qiáng)較大,傘在上下壓強(qiáng)差的作用下,被壓向上方,所以會(huì)被向上“吸”起來。
現(xiàn)象3:播放奧林匹克號(hào)與霍克號(hào)軍艦相撞視頻。兩艘輪船并排航行時(shí),為什么不能靠得太近?
學(xué)生:當(dāng)兩船并排行駛時(shí),兩船之間的流速大,壓強(qiáng)要小于外側(cè)的壓強(qiáng),從而使兩船逐漸靠近,有相撞的危險(xiǎn),因此兩船間的距離不能太近。
探究點(diǎn)二 飛機(jī)的升力
過渡:我們外出旅游或探親經(jīng)常坐飛機(jī),飛機(jī)不是像鳥一樣扇動(dòng)翅膀飛行的,它的“翅膀”不能扇動(dòng),是什么原因使得飛機(jī)飛起來的呢?我們先看一段鳥和飛機(jī)飛行的視頻。
教師:通過視頻你能發(fā)現(xiàn)什么?
學(xué)生:飛機(jī)機(jī)翼的形狀和鳥的翅膀的形狀類似。
教師:展示飛機(jī)模型,觀察有什么特點(diǎn)。
學(xué)生:機(jī)翼上凸下平。
演示實(shí)驗(yàn):如圖所示,取一個(gè)飛機(jī)機(jī)翼模型放在托盤測(cè)力計(jì)上,把電風(fēng)扇置于模型的正前方,當(dāng)電風(fēng)扇通電運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),觀察托盤測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。
教師:托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)有什么變化?為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?
學(xué)生:托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小,機(jī)翼的上方呈弧形,當(dāng)氣流從機(jī)翼經(jīng)過時(shí),上方的流速比下方大,根據(jù)流速與壓強(qiáng)的關(guān)系,機(jī)翼上方的空氣壓強(qiáng)比下方小,于是就產(chǎn)生了使機(jī)翼上升的力。
教師:空氣流經(jīng)機(jī)翼所用的時(shí)間是一樣的,你能解釋飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因了嗎?
培養(yǎng)學(xué)生善于聯(lián)系生活中實(shí)際,用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中常見的現(xiàn)象
利用常見的生活現(xiàn)象與前面所學(xué)知識(shí)相結(jié)合引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行更深入的思考,鍛煉學(xué)生知識(shí)拓展的能力
學(xué)生:因?yàn)闄C(jī)翼上凸下平,空氣流經(jīng)機(jī)翼所用的時(shí)間一樣,所以空氣流經(jīng)上表面時(shí)流速大,壓強(qiáng)小;空氣流經(jīng)下表面時(shí)流速小,壓強(qiáng)大;機(jī)翼上、下表面存在著壓強(qiáng)差,因而有壓力差,這就是飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因。
教師:聯(lián)系生活,有的跑車車尾安裝了一種“氣流偏導(dǎo)器”,主要是為了讓跑車高速行駛時(shí),車能更好抓緊地面,增大與地面的摩擦力,從而增加穩(wěn)定性。以小組為單位,為跑車設(shè)計(jì)“氣流偏導(dǎo)器”。畫出“氣流偏導(dǎo)器”的形狀,并說明原理。
小組代表:跑車的“氣流偏導(dǎo)器”可以設(shè)計(jì)為“裝反的飛機(jī)機(jī)翼”,即上表面平直,下表面凸起。跑車高速行駛時(shí),“氣流偏導(dǎo)器”下方空氣流速較快,壓強(qiáng)較小;上方空氣流速較慢,壓強(qiáng)較大,上方壓強(qiáng)大于下方壓強(qiáng),產(chǎn)生向下的壓力差,給車身較大的壓力,從而增大與地面的摩擦力。
通過觀察鳥翼模型和飛機(jī)模型,利用已有知識(shí)解釋新的現(xiàn)象,從而獲得新的知識(shí),同時(shí)感受自然界的奇妙和人類的偉大
學(xué)以致用,用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題
三、歸納概括 課堂小結(jié)
學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識(shí),教師課件展示。
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識(shí)和能力

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第5節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

版本： 人教版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)（2024）

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