9.4流体压强与流速关系-----2023-2024学年人教版物理八年级下册

《流体压强与流速的关系》教学设计 《流体压强与流速的关系》教学设计 【课题】流体压强与流速的关系 【教材】人教版物理八年级下册第九章第四节 【教学时间】40 分钟 【教学对象】八年级学生 【教学理念】创新教学方法：“飞机升力模型”中将飞机模型倒放,产生向下压力。 1 、简介： 本实验通过将飞机模型倒放，改变了传统的教学方式，以一种直观且生动的 方式展示飞机升力产生的原理和机制。通过引入模型，能够更好地说明飞机在开 启风筒后产生向下压力，从而帮助学生更深入地理解飞机升力形成过程。 2 、与常规教学的优势： （1）直观性 将飞机模型倒放后，使得学生能够直接观察到飞机产生的向下压力，这种直 观性的展示有利于学生更好地理解飞机升力的本质和作用。 （2）互动性 倒放的飞机模型，学生可以积极参与实验的搭建和操作过程。 自己调整直尺 的长度、角度等参数，观察压力变化并与理论知识相比较，从而培养学生的实践 能力和科学思维。 （3）深入剖析 通过倒放的飞机模型，学生可以更深入地剖析飞机升力的产生原理。他们可 以思考为什么飞机在开启风筒后会产生一个向下的压力，并进一步讨论和探究， 培养学生的分析和解决问题的能力。 （4）激发兴趣 创新的教学方式能够激发学生的学习兴趣，增加他们对科学知识的好奇心和 热情。倒放的飞机模型给予学生视觉上的冲击，激发学生学习兴趣。 通过这种创新教学方法，学生可以在实践中感受和理解飞机升力的产生，培 养他们的观察能力和科学思维，并激发他们对相关领域的兴趣和研究的热情。同 时，这种直观且互动性强的教学方式也有利于提高学生的学习效果。 【教学内容分析】 《流体压强与流速的关系》是对液体压强、气体压强的延伸和拓展，与日常 生活关系密切，同时为后面学习浮力奠定基础。学生可从中认识生活中常见现象 和科学知识，学会应用物理知识解决实际问题，整节课通过实验探究，拓展学生 的视野，激发学生探索科学的兴趣。引领学生学会观察，学会思考，学会运用物 理知识，体现了从生活走向物理，从物理走向生活的课程理念 按照课标要求，学生需了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用。教 材要求学生通过学习知道流体、知道流体压强与流速的关系、知道飞机升力产生 的原因，能用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象和生活中的现象，能用 流体压强与流速的关系进行小制作。 【学生情况分析】 1 、学生的知识基础 学生已学习压强、液体压强、大气压强的相关知识，对静止物质的压强有了 一定的理解。有一定的物理学习方法和物理思想，对生活中一些与流速有关的现 象有一定的认识。 2 、学生的心理特点 通过一学期的物理知识学习，学生有基本的知识储备，能够很快地进入到学习 状态中。同时，学生接触物理不久，具有很强的好奇心，其积极性、主动性、参 与意识、接受能力较强。对学习内容贴近生活，理论联系实际和有动手操作的探 究实验有较强的学习兴趣。正处于形象思维逐步向逻辑思维发展，对现象的理解 仅停留在感性阶段，难以发现不同现象间关联和特点，欠缺对问题的深入思考及 理性化的思维过程。因而在教学过程中，教师应充分发挥演示实验的作用，并应 用启发式教学法，引导学生对不同物理现象进行对比分析、归纳总结，提升学生 的课堂参与度，激发学生的学习兴趣。 3.学生的认知困难 流体压强与流速的关系这一现象在生产、生活中应用非常普遍，大多数学生 知道现象但对产生现象的原因并不清楚，同时，对于流体压强与流速的关系可能 还存在以下误区： （1）两张相同的纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气。两张纸应该怎样运 动向中间靠拢/向两边分开。 （2）塑料瓶水平放置，将一个小泡沫球放置于塑料瓶口，朝瓶内方向，向小 球水平吹气，小球被吹进塑料瓶/掉出来。 因此，在教学过程中要以初中学生喜欢动手动脑，对直观内容比较感兴趣， 具备一定的观察能力和逻辑思维能力，能对实验现象和生活现象进行简单的分析 并总结的特点。通过演示实验、多媒体辅助教学和问题引导，让学生自主探究， 逐步建立流体压强与流速的关系相关概念。 【教学目标】 1 、物理观念 （1）掌握流体的基本概念。 （2）知道流体压强与流速的关系。 （3）了解飞机升力产生的原因。 2 、科学思维 （1）通过演示实验，经历从生活实例总结提取物理模型的抽象推导，培养学 生构建模型和从生活中发现物理规律模型的能力。 （2）在实验探究的过程中，掌握变量控制、等效替换的原则，能够通过实验 现象，总结推导出流体压强与流速的关系。 （3）在学习完飞机升力产生的原因后，根据其原理，尝试制作简易的机翼物 理模型。 （4）能用流体压强与流速的关系，对生活中相关现象进行科学的论证。 3 、科学探究 （1）通过生活实例，帮助学生了解流体压强与流速的关系在生活中普遍存在， 培养学生观察能力和提出问题的能力。 （2）通过实验探究影响流体压强的因素，培养学生设计实验的能力。学会科 学探究的基本方法，锻炼学生的动手实验能力。 （3）通过实验现象的归纳总结，锻炼学生问题分析能力和归纳能力，培养学 生逻辑思维的发展。 （4）通过交流总结，培养学生利用物理语言分析、归纳物理概念的能力，同 时锻炼学生沟通交流的能力。 4 、科学态度与责任 （1）通过师生之间的交流与反馈，培养学生对知识点刨根究底的态度。 （2）通过分组实验，培养学生合作探究的能力。在实验过程中，培养学生严 谨认真的逻辑思维和实事求是的科学态度。 （3）通过了解生产生活中流体压强与流速关系的实例，帮助学生认识物理学 在生产生活中的应用，培养学生运用所学知识解释生活现象的能力，激发学生学习 兴趣。体会科学技术的力量，增强社会责任感。 【教学重点】 了解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。 【教学策略设计】 本节课指导思想：坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，通过教师创设情 境和演示实验引导，让学生的注意力集中在课堂，同时在情境中探究知识本质。 1 、教学方法 综合运用讲授法、过程探究法、演示实验法、启发教学法、观察分析、对比 归纳、分组探究、联系生活；通过教师创设情境、演示实验，让学生在观察讨论 中逐步思考、总结，得出定义。同时利用习题、分组实验等加深学生印象，巩固 知识点。 2 、教学媒体设计 充分利用实验器材以及生活中常见的道具，以多媒体课件为依托，从学 生对 流体压强与流速的关系感性认知出发，融入生活的情境，让学生能够利用流体压 强与流速的关系解释相关现象，理解其在生活中广泛的用途。 【教学资源】 硬币、杯子、笔记本、蜡烛、火柴、 A4纸、塑料瓶、泡沫小球、水槽、泡沫 小船、针筒、纸条、“飞机升力模型” 、风速测量仪、直尺、砝码、铁架台、 自制 窗台，多媒体课件等。 【教学流程图】 【教学过程设计】 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 【创设情境、复习导入】 1 、创设情境，实验演示， 引导思考。 科学情景： 隔空点火, 两支蜡烛点燃其中一根 ， 另一根不点亮 ，将两支蜡 烛靠近用一根管子朝着蜡 烛中间吹气使未点燃的蜡 烛点亮。 提问： 是什么神奇的力 量，使第二支蜡烛 被亮了呢？ 实验演示： 引导学生观察 观察： 实验现象 利用生活中常见的 道具进行演示，构 建物理情境，吸引 学生注意力，激发 学习兴趣。 【概念解释、问题引入】 2 、创设情境，对比讨论引 出问题。 液体和气体都具有流 动性 。在物理学中，把具 有流动性的物质统称为流 体， 比如水和风 。通过前 面的学习 ，学生知道了液 体压强和大气压强 ，他们 都是流体静止时的压强 。 讨论当液体和气体处于流 动状态时 ，其压强又会如 何。 提问： 当液体和气体处于 流动状态时，流速 变化，其压强是否 变化? 回忆前面所学有关 液体压强和大气压 强的知识，猜想、 思考当液体和气体 处于流动时压强的 特点。 利用自然中常见的 自然现象与前面所 学知识相结合引导 学生对知识进行更 深入的思考，锻炼 学生知识拓展的能 力。 【实验探究】 3 、实验操作，科学探究。 （1）在距离桌边二十至三 十厘米的地方放一枚铝制 硬币，在硬币前十厘米左 右放置一个纸杯 ，在硬币 后放置一本与硬币厚度相 当的笔记本 ，在硬币上方 沿着桌面平行的方向用力 吹气。 （2）手握两张纸，让纸自 由下垂 ，在两张纸的中间 向下吹气。 提问： （1）为 什 么 硬 币 会跳入杯中？ （2 ） 当向两张纸 的中间，向下吹气 时，纸张间空气的 速度是否会增加 呢？ 出现的现象是什么 呢？ 空气流速的变化最 终会导致什么变化 呢？ [ 通过生活中随处 可见的工具进行实 验，同时引起学生 （1）猜 想硬 币 为 什么会跳入杯中， 思考实验过程中的 自变量和因变量， 并由此发现规律。 （2） 思考当向两 张纸的中间向下吹 气时，纸张间空气 速度是否会增加， 回答增加或不增 加。 观察实验操作过 程。 跟随教师的讲授， 通过变量和现象分 析产生现象的原 因，思考空气流速 的变化最终会导致 利用生活中常见的 物品进行物理实 验 , 操 作 简 便 学 生 课下可以自行进行 实验，有利于提升 学生的动手能力。 同时实验对学生前 概念形成挑战，引 起学生的好奇和思 考 吸 引学 生 的 兴 趣，将学生注意力 集中到课上。 小组间进行实验探 究，培养学生合作 探究的精神。通过 实验过程，培养学 生严谨认真的逻辑 思维和实事求是的 科学态度。 通过生活实例，帮 助学生了解流体压 强与流速关系在生 活中普遍存在，培 养学生的观察能力 和提出问题的能 力。 通过实验探究影响 流体压强的因素， 培养学生设计实验 的能力。学会科学 探究的基本方法， 锻炼学生的动手实 验能力。 通过演示实验，经 （3）将塑料瓶水平放置并 把一个小泡沫球放置于塑 料瓶口 ，朝瓶内方向， 向 小球水平吹气。 （4）在水槽中放置两只用 泡沫做成的小船 ，并利用 针筒朝着小船之间注射水 流 ，改变小船间水流的流 速。 （5）利用针筒，联系河流 在宽窄不一的流域处流速 特征，在粗管和细管处分 别钻上一个小孔 ，推动针 的认知冲突，并对 实验现象进行环环 相扣的科学分析， 引导学生得出流体 流速会影响压强这 个猜想。] （3 ）改变的是瓶 口外部还是瓶口内 部空气的流速？ 我们看到的现象 是？ [ 通过 日常现象引 起学生的认知冲 突，激发学生的疑 问以及思考，并通 过科学分析，再次 得出结论。] （4）小 船 是 会 向 中间靠拢还是向两 边分开？ （5 ）实验演示， 引导学生说出实验 现象。 当推动活塞向前， 什么的变化，提出 猜想。 （3） 思考改变的 是瓶口外部还是瓶 口内部空气的流 速，回答瓶口外部 或瓶口内部。 （4）观察实验现 象回答小船是会向 中间靠拢还是向两 边分开。 通过前面实验所总 结出的规律，尝试 采用相同的方法进 行分析。 （5） 思考教师所 提出的问题，联想 河流在宽窄不一的 流域处流速的特 历从生活实例总结 提取物理模型的抽 象推导，培养学生 构建模型和从生活 中发现物理规律模 型的能力。 在实验探究的过程 中 ， 掌握变量控 制、等效替换的原 则，能够通过实验 现象，总结推导出 流体压强与流速的 关系。 通过师生之间的交 流与反馈，培养学 生对知识点刨根究 底的态度。 此实验与前面设计 的 4 个实验在分析 思路方面有所不 同，有利于培养学 筒注射器使水流从粗管小 孔和细管小孔处流出，观 察两处水柱的高度。 水就开始向前流 动，此时是粗管位 置水流速度大，还 是细管位置水流速 大？ 联系河流在宽窄不 一的流域处流速特 征 ， 以及水压越 大，水柱就会喷得 越高的知识辅助学 生思考实验现象。 征，回忆前面所学 知识：水压越大水 柱就会喷的越高。 生从多方面分析问 题的能力。 【总结规律】 （1）在气体和液体中，流 速越大的位置 ， 压强越 小。 （2）隔空点火实验揭秘。 通过实验探究总结 规律：在气体和液 体中，流速越大的 位置，压强越小。 解释隔空点火现象 的原因。 思考实验规律，总 结实验结论，跟随 教师讲授领悟隔空 点火蕴含的物理知 识。 通过实验现象的归 纳总结，锻炼学生 的问题分析能力和 归纳能力，培养学 生逻辑思维的发 展。 【探究飞机的升力】 4 、实验引入，科学探究 （1）向纸条上方吹气，纸 条飘起。 （2 ） 由天空中飞翔的鸟 儿 ，此引出人类制作的可 以在天空中飞翔的机器： （ 1 ）解释纸条飘 起的原因。 （2 ）说明如果物 体一直保持一个压 强差则物体就可以 （ 1 ）思考纸条飘 起的原因，加深结 论的记忆。 （2） 思考空中飞 翔的物体有哪些， 观 看 C919 起 飞 视 通过向纸条上方吹 气使纸条飘起，这 个小实验可以让学 生亲身参与观察和 体验，从而更直观 地理解鸟类和飞机 飞翔产生升力的原 因，这种亲身参与 的方式可以激发学 生对科学的兴趣。 引入我国最新自主 研 发 的 民 用飞 机 C919 ，激发学生爱 飞机，展示我国最新自主 研发的民用飞机 C919 的起 飞过程。 （3）用“飞机升力模型”演 示飞机起飞的过程。 （4）探究飞机机翼独特的 形状，分析为什么这种形 状能使飞机产生升力。 飞在空中，由此引 出天空中自由飞翔 的鸟儿和人类研发 出的飞翔机器：飞 机，播放我国最新 自主研发的民用飞 机 C919 的 起 飞 视 频。 （3）用“飞机升力 模型”演示飞机起 飞的过程，用风速 测量仪测量飞机上 端和下端的风速。 （4 ）分析解释飞 机机翼能使飞机产 生升力的原因。 频，体会我国在民 用航空领域的重要 突破和进展。 （3）观察“飞机升 力模型 ” ，领悟飞 机起飞过程并通过 前面的学习，尝试 思考和解释飞机起 飞的原因。 （4）通过教师对 飞机机翼模型的讲 解和物理模型图， 解释飞机产生升力 的原因。 国情怀，培养学生 的责任感和使命 感，激发对科技研 发的兴趣。 我国国之重器的引 入，可以弘扬工匠 精神和团队合作意 识，向学生展示工 匠精神的重要性， 鼓励他们在学习和 团队合作意识。 强化概念理解：通 过实验现象和物理 模型图，可以将抽 象的概念转化为具 体的可观察和可理 解的形式。 深化与物理模型的 关联：利用物理模 型图，可以通过具 体的示意图和标注 来解释飞机机翼产 生升力的机制。可 以帮助学生将抽象 的物理概念与实际 飞行原理建立联 系，加深他们对概 念与实践的理解。 （5）探究飞机机翼这种特 殊的结构在地表的应用 ， 说明跑车车身结构 ，在高 速行驶时容易脱离地面 ， 由此引出跑车尾部安装的 气流偏导器 ，其形状是倒 置的飞机机翼，将“飞机升 力模型”中飞机模型倒放并 启动风筒 ，演示现象 。在 飞机模型下方放置一把直 尺 ，并利用铁架台和砝码 制作一个简单的模型，在 未启动风筒时，直尺两边 保持平衡 ，启动风筒后 ， 飞机模型将产生一个向下 的压力 ，使直尺倾斜 。观 察其作用效果并用前面所 学的知识对气流偏导器产 生这一效果的原因进行分 析。 （5 ）将飞机模型 倒置，打开风筒， 引导学生观察实验 现象并分析，让学 生明白气流偏导器 产生的效果及其产 生的原因。使学生 体会到流体压强与 流速在生活中广泛 的应用及其重要 性。 （5）观察飞机模 型倒置后所产生的 现象，尝试利用前 面所学知识对这一 现象进行分析，体 会流体压强与流速 在生活中广泛的应 用。 深入理解原理：通 过进行举一反三的 实验，可以更深入 地理解和掌握所研 究对象的原理和机 制。在探究飞机升 力的同时，倒置模 型可以帮助我们更 好地理解流体压强 与流速的关系以及 气流偏导器的工作 原理。 【课堂练习，解释现象】 5 、情景创立，解释现象 （1）在火车站或地铁站离 站台边缘一定距离的地 方 ，标有一条安全线，人 必须站在安全线以外的区 域候车 ，请学生分析为什 么当列车驶过时 ，如果人 站在安全线以内即使和车 辆保持一定的距离也是非 （ 1 ）利用多媒体 课件展示火车站或 地铁站边缘安全线 的图片，使学生带 入生活情景并引导 学生对安全线设立 的原因进行分析。 （ 1 ）思考列车周 围设置安全线的原 因并尝试用今天所 学知识进行分析。 使学生能利用流体 压强与流速关系解 释生活中有关的现 象。 过了解生产生活中 流体压强与流速关 系的实例，帮助学 生认识物理学在生 产生活中的应用， 常危险的。 （2） 自制窗台，用吹风机 沿窗台外侧墙面平行方向 吹风，让学生观察窗帘飘 动的方向 。将自制窗台打 开 ，模拟房子前后大门敞 开 ，将吹风机对准模型敞 开通道吹气 ，模拟过堂风 的情景 ，让学生观察窗帘 飘动的方向并试着分析产 生这两现象的原因。 （3）通过奥林匹克号和霍 克号军舰的相撞 ，解释船 吸现象。 （2 ）利用 自制教 具，用吹风机演示 朝不同方向吹风 时，窗帘飘动的情 况，引导学生分析 其中原因。 （3 ）用多媒体课 件展示奥林匹克号 与霍克号军舰相撞 时的情形，引导学 生利用本节课知识 点对其相撞原因进 行分析。 （2）观察实验教 具所产生的现象结 合生活常识对现象 进行分析。 （3） 思考奥林匹 克号与霍克号军舰 相撞的原因。 培养学生运用所学 知识解释生活现象 的能力和对物理的 学习兴趣。体会科 学技术的力量，增 强社会责任感。 利用自制教具，将 日常生活的现象更 直观表现出来，体 现了从生活走向物 理，从物理走向生 活的课程理念。 激发学生的学习兴 趣，强化理论知识 的应用；培养团队 协作和沟通能力。 （4）解释《茅屋为秋风所 破 歌 》 中 八 月秋 高 风 怒 号 ，卷我屋上三重茅 。 中 的物理现象。 （4 ）结合古诗， 诗句引导学生解释 茅屋屋顶被吹起的 原因。 （4） 分析茅屋的 受力情况以及被吹 起的原因。 物理作为自然科学 的一门学科，与人 文艺术也有着密切 的联系。通过引用 古诗，可以将物理 学科与文学艺术进 行融合，培养学生 的人文素养和综合 素质。这有助于拓 宽学生的视野，提 升他们的审美能力 和文化修养。 【作业布置】 通过流体压强与流速的关 系，自制喷壶。 引导学生使用简易 材料尝试自制喷 壶。 用简易的材料尝试 自己动手制作喷 壶。 强化理论知识的应 用 ： 通过制作喷 壶，学生能够将流 速和压强的关系应 用于实际情境中。 通过实践操作，学 生更容易理解和记 忆课堂上学到的抽 象的理论知识。 【板书设计】 9.4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、 在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小 三、 飞机的升力 学科网（北京）股份有限公司 $$