内容正文:
第四节 流体压强与流速的关系
【教学目标确定依据】
[课标要求]
2.2.8 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
[学业要求]
1.了解流体压强与流速的关系;能运用与压强有关的知识解释升力的获得及解决一些安全问题。
2.能基于观察和实验,提出与流体压强与流速有关的科学探究问题,并作出有依据的猜想与假设;能表述实验过程和结果,撰写实验报告。
[教材分析]
《流体压强与流速的关系》是继压强、液体压强、大气压强之后的一个内容,学生已具有了压强和压力的有关知识,但对流体、流体的压强、流体压强与流速的关系及其应用却是一个新的内容。本节知识与生活生产和科学技术联系密切,能使学生保持对自然界的好奇,发展对科学探索的兴趣产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,从而体现了“从生活走向物理、从物理走向社会”的课程理念。
按照课标要求,学生只需知道流体压强与流速的关系,知道飞机升力的产生就行,不要求过多过深的涉及与“流体压强与流速的关系”有关的内容。
[学情分析]
初中生的思维正处在形象思维向抽象思维转化的过渡期。他们的思维以形象思维为主,对直观现象比较感兴趣,喜欢动手,但欠缺对问题深入的思考及理性的研究。因此本节课主要采用从直观现象入手,通过探究活动,让学生亲历探究过程,降低学生学习难度。
【教学目标】
[物理观念]
形成运动和相互作用的观念。
[科学思维]
让学生经历知识被发现的过程,学会从简单的物理现象中归纳出物理规律,培养学生观察、比较、分析、归纳等学习方法和科学的思维观。
[科学探究]
通过探究流体压强与流速的关系、自制简易喷雾器、与流体压强和流速相关的小实验这些实验,了解流体压强与流速的关系。
[科学态度与责任]
1.在观测实验的过程中,培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。
2.通过学生积极探究,让学生体会到科学探究的乐趣和结识规律的快乐,培养学生的动手能力和创新意识。
3.领略流体压强差别所产生现象的奥妙,提高将科学技术应用于平常生活和社会的意识。
【教学思路】
流体压强与流速有关,学生这方面的生活经验并不多。因此,教学时尽量选用操作简朴、现象明显、直观且生动有趣的小实验,引导学生把压力、压强跟流速联系起来,理解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用。对于飞机的升力,可以通过制作小小的机翼模型并进行分析,进一步阐明气体压强与流速的关系,让学生体会科学原理的价值。
【教学重难点】
[重点]
理解流体的压强与流速的关系,培养运用流体的压强与流速的关系解释日常生活中的现象的能力。
[难点]
运用流体的压强与流速的关系解释日常生活中的现象。
【教学准备】
一根吸管、剪刀、玻璃杯、水、乒乓球、漏斗、纸片、机翼模型,多媒体课件等。
【设计环节及意图】
情景引入(激发兴趣)→旧知复习(体现递进)→新知探究(方法引领)→小结评价(体现能力)……→课后小结(大概念统领)→任务评价(体现成效)
【课时安排】1课时
【教学过程】
活动一:创设情意、提出问题
教师用多媒体展示高铁站台安全警戒线的图片。
问:为什么人必须站在安全线以外?
教师用多媒体展示水翼船飞速前进的视频。
问:水翼船为什么会飞速前进?
若想揭开这些奥秘,则需了解流体压强与流速的关系。
活动二:任务驱动、自主探索
板书:液体和气体,统称为流体。
问:它们流动时的压强与静止时的压强是否相同?
问:其压强与它们的流速有关吗?
引导学生做教材P201-202图8-46实验:向两乒乓球中间吹气
问:在两根水平平行放置的筷子上放两个乒乓球,用一根吸管往中间吹气,乒乓球会怎样?
为了揭开谜底,让一个学生当场演示实验。
实验现象是合拢了。
教师用 PPT 引导学生分析:两球内侧因吹气流速突然变快,压强变小,两球外侧流速较慢,压强较大,内外两侧的压力差使两球靠拢。
引导学生做教材P202图8-47实验:向两船中间冲水
问:会发生什么现象?为什么?
请一位同学上台演示实验。
教师引导学生进行分析其原因。
板书:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
活动三:交流合作、构建新知
迷你实验:制作吸管喷雾器
教师展示器材:一根吸管、剪刀、玻璃杯、水
引导学生做图8-48简易喷雾器的实验。
提醒学生注意细节:在离吸管末端三分之一处,剪一水平切口(不剪断),从切口处折弯吸管,使长端与短端成直角,把短端放进水里,让切口离水面约2~3厘米。用嘴从长的那端用力吹气。(如图8-48)
师:猜猜可能会出现什么现象,并解释。
结论:流体的压强,流速较大的地方,压强小。
活动四:创设情意、提出问题
问:生产生活中,哪些地方用到了流体压强与流速的关系?
请同学们观察飞机机翼的形状。
问:为什么机翼这样的形状就可以使飞机飞起来?
同学们按照书中的提示,做一个机翼的模型(出可事先准备好材料让学生制作,节省时间)试试它能不能飞起来。
教师巡视指导。
问:同学们试验的结果如何?能飞起来吗?
问:你能解释它向上飞的原因吗?请大家看书 P203 最上面一段。
教师引导学生分析:由于机翼截面上下形状不对称,相对时间内机翼上方气流通过的路程长,因而速度较大,流速大的位置压强小,因此在机翼上下表面产星了乐强差,这就是飞机向上的升力。
教师用多媒体展示飞机升力是如何产生的。
请学生阅读课本P203第二段。引导学生解释:当列车驶过时,旅客为什么不能超越安全线?
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