第八章压强《实践 制作能升空的飞机模型》课时教案-2025--2026学年沪科版八年级全一册物理

该教案聚焦飞机升空原理，围绕升力大于重力、伯努利原理等核心知识点，通过“拯救失联航班”情境导入，结合失败案例引发认知冲突，衔接前序力与运动知识，为后续能量转化学习搭建实践与理论结合的支架。 特色在于情境驱动与实践探究融合，通过伯努利原理实验、机翼制作与试飞优化，培养科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究能力，小组合作与失败反思提升科学态度与责任，助力学生动手与问题解决能力，为教师提供分层实践教学方案。

第八章压强《实践 制作能升空的飞机模型》课时教案 学科 初中物理 年级册别 八年级全一册 共1课时 教材 沪科版 授课类型 实践探究课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是沪科版八年级物理“力与运动”单元的综合性实践活动，以“制作能升空的飞机模型”为核心任务，融合了空气动力学基础、重力与浮力关系、牛顿第三定律等核心物理概念。教材通过引导学生动手设计与调试飞行器，将抽象的力学原理具象化，提升学生的科学探究能力与工程思维。该内容在课程体系中具有承上启下的作用，既是对前序知识的综合应用，也为后续学习“能量转化”和“机械效率”埋下伏笔。 学情分析 八年级学生已掌握基本的力的概念、质量与密度的关系，具备初步的实验操作能力和空间想象能力。但对空气阻力、升力产生机制的理解仍较模糊，常误认为“轻的物体就一定上升”。部分学生存在动手能力弱、团队协作意识不足的问题。教学中需通过真实情境激发兴趣，采用分层任务设计，结合小组合作与失败反思，突破“只关注外观美观而忽略结构合理性”的误区，帮助学生建立“结构决定性能”的科学认知。 课时教学目标 物理观念 1. 能解释飞机升空的基本条件：升力大于重力，推力克服阻力 2. 能识别飞机模型中的关键结构（机翼、尾翼、重心位置）及其对飞行稳定性的影响 科学思维 1. 能基于空气流动速度差异提出“伯努利原理”的猜想并验证 2. 能通过对比不同设计方案的飞行效果，进行因果推理与优化决策 科学探究 1. 能设计简单的实验方案，测试机翼形状对升力的影响 2. 能记录飞行数据（飞行时间、轨迹稳定性），形成可分析的实验报告 科学态度与责任 1. 能在团队中承担明确角色，主动分享创意与问题解决方案 2. 能正视模型失败，坚持改进直至达成目标，培养工程耐挫力 教学重点、难点 重点 1. 机翼上表面弧度大于下表面，造成气流速度差，从而产生升力 2. 重心位于机翼前缘附近，保证飞行姿态稳定 难点 1. 如何通过调整尾翼角度实现俯仰平衡，避免“头朝下”或“打转” 2. 在材料受限条件下，如何权衡重量与结构强度，实现最佳升空效果 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 纸质飞机模板、剪刀、胶带、吸管、橡皮筋、尺子、电子秤、风速计、投影仪、多媒体课件 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【5分钟】 一、创设真实挑战：拯救“失联航班” （一）、播放一段模拟新闻报道视频： 画面呈现：一架小型无人机在山区执行搜救任务时突然失控坠毁，救援队急需一种低成本、易制作的飞行器快速送入灾区传递物资。此时，某中学科技社团接到紧急任务——在48小时内研发出一款能稳定升空、携带小包物品的简易飞行器模型。 引导语：同学们，你们就是这个科技救援小队的成员。今天，我们就要用最简单的材料，亲手制作一架能飞起来的飞机模型！你们愿意接受这个挑战吗？ （二）、提出驱动性问题： 1. 为什么纸飞机能飞？它和真正的飞机有什么本质区别？ 2. 哪些结构能让飞机不翻滚、不坠落，平稳地飞向目标？ 3. 如果我们的模型只能使用一张A4纸、一根吸管、几段胶带和一根橡皮筋，该怎么设计才能让它飞得更高更远？ 4. 请每组先讨论3分钟，写下你们的第一反应和设想。 （三）、展示典型失败案例图片： 出示三张被学生普遍认为“不可能飞”的模型照片： - 模型重心靠后，头重脚轻，起飞即倒栽葱； - 机翼完全平直，无弧度，飞行不到两米就掉落； - 尾翼缺失，飞行过程中剧烈旋转，无法控制方向。 引导语：这些都不是偶然失误，而是违背了物理学规律的结果。接下来，我们将用科学的方法破解飞行密码！ 1. 观看视频，感受任务紧迫感 2. 小组讨论，提出初步构想 3. 交流失败案例，引发认知冲突 4. 明确本节课的核心目标：设计并成功试飞一架能稳定升空的飞机模型 评价任务 构思合理：☆☆☆ 问题聚焦：☆☆☆ 参与积极：☆☆☆ 设计意图 通过真实情境引入，赋予学习任务使命感，激发学生内在动机；借助“失败案例”制造认知冲突，打破“只要会折纸就能飞”的错误认知，为后续探究奠定心理基础；设置驱动性问题链，引导学生从“玩”转向“思”，实现从感性体验到理性思考的跃迁。 探究新知 【15分钟】 一、揭秘升力来源：伯努利原理初探 （一）、教师演示实验：两张纸之间的气流实验 1. 取两张A4纸，平行悬挂于空中，间距约5厘米。 2. 请一位同学从中间吹气，观察纸张变化。 3. 引导学生描述现象：纸张不仅没有被吹开，反而向中间靠拢。 4. 提问：为什么吹气时纸片会相互靠近？这与飞机升空有关吗？ 5. 解释：当空气从两纸之间快速流过时，流速增大，压强减小，外部大气压将纸片推向中间。这正是飞机机翼上方空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，从而产生向上的升力的原理。 6. 板书关键词：流速↑ → 压强↓ → 升力↑ （二）、小组任务：制作“机翼剖面”模型 1. 每组发放一张硬卡纸，要求沿直线剪出一个长方形，再用铅笔在上表面画一条向上凸起的弧线（如拱桥形），下表面保持平直。 2. 将模型放入风筒（可用风扇+纸盒改造）中，观察其是否自动上浮。 3. 引导思考：如果把机翼做成“倒梯形”（上平下凸），会发生什么？ 4. 请小组代表汇报观察结果，并尝试用“压强差”解释现象。 （三）、引入关键概念：重心与平衡 1. 教师手持一支铅笔，让其竖直立在指尖上，说明只有重心在支撑点正上方时才稳定。 2. 将橡皮粘在吸管一端，另一端系上细绳，悬挂在支架上，演示重心位置影响平衡。 3. 提问：如果飞机的重心太靠后，会发生什么？ 4. 指导学生在模型机身底部贴一小块橡皮，调整位置，直到飞机能平稳悬停。 5. 强调：理想重心应在机翼前缘1/4处，接近“黄金分割点”。 1. 观察吹气实验，记录现象 2. 小组合作完成机翼剖面模型制作 3. 用风筒测试模型，观察是否上浮 4. 探讨“倒梯形”机翼的效果 5. 实践调整重心位置，使模型能平稳悬停 评价任务 现象描述：☆☆☆ 原理表达：☆☆☆ 操作规范：☆☆☆ 设计意图 通过直观实验降低抽象原理理解门槛，让学生“看得见”压强差的存在；利用“机翼剖面”模型实现“做中学”，在动手操作中内化伯努利原理；通过重心实验建立“结构决定性能”的工程思维，为后续模型设计提供理论支撑，实现从“经验试错”到“科学设计”的转变。 动手实践 【15分钟】 一、分组制作：我的第一架飞行器 （一）、教师发放材料包并明确规则： 1. 每组发放：A4纸1张、吸管1根、胶带若干、橡皮1块、橡皮筋1条、剪刀1把、电子秤1台。 2. 任务要求：必须使用至少70%的A4纸作为主要结构，不可添加额外纸张。 3. 限制条件：总质量不得超过30克，否则无法起飞；禁止使用电池或电机。 4. 评分标准：飞行时间≥5秒，飞行距离≥10米，姿态稳定（无翻滚、无急坠）。 5. 严禁直接复制模板，必须体现原创设计。 （二）、小组合作流程指导： 1. **分工确认**：每组选出组长、设计师、材料员、记录员，明确职责。 2. **设计草图绘制**：在白纸上画出模型草图，标注机翼弧度、尾翼角度、重心位置。 3. **材料加工**： - 用剪刀裁剪机翼，确保左右对称； - 将吸管穿入机身，作为主骨架； - 用胶带固定机翼与机身连接处，注意不要过度覆盖影响气流； - 在机头或机尾粘贴橡皮块，逐步调整重心。 4. **首次试飞测试**： - 在教室内指定区域进行试飞（起点距墙3米）； - 记录飞行时间（用手机秒表）、飞行路径（用粉笔标记落地点）； - 小组内部讨论：为何没飞起来？是重心偏移？还是机翼不对称？ 5. **优化迭代**： - 根据试飞反馈，调整尾翼角度（向上倾斜可增加升力，向下倾斜可抑制抬头）； - 重新定位橡皮块，使重心前移或后移； - 修剪机翼边缘，减少空气阻力。 6. **最终定型**：完成所有修改后，进行正式飞行测试，由教师记录成绩并拍照留证。 1. 明确小组分工，制定设计计划 2. 绘制草图，标注关键参数 3. 合作加工材料，组装模型 4. 进行试飞并记录数据 5. 分析失败原因，反复优化设计 6. 完成最终作品，参与正式飞行展示 评价任务 结构完整：☆☆☆ 数据准确：☆☆☆ 协作高效：☆☆☆ 设计意图 通过“有限材料+明确限制”激发创造力，防止学生依赖复杂工具；设定量化指标（时间、距离、稳定性）促进精准评估；强调“试飞—分析—优化”闭环流程，培养学生工程思维与持续改进意识；小组分工保障全员参与，避免个别学生主导，真正落实合作学习。 成果展示与总结 【5分钟】 一、飞行大赛颁奖仪式 （一）、组织“飞行竞赛”： 1. 每组派一名代表上台，介绍本组模型的设计亮点与改进过程。 2. 按照飞行时间、飞行距离、稳定性三项指标，评选“最佳飞行奖”、“最具创意奖”、“最佳团队协作奖”三个奖项。 3. 教师颁发自制奖状（含小组名称、作品名称、获奖理由） （二）、提炼核心原理： 1. 请学生回顾：我们是如何让飞机飞起来的？ 2. 引导总结： - 升力来自机翼上下表面的气流速度差； - 重心位置决定了飞行姿态是否稳定； - 尾翼角度用于调节俯仰平衡； - 轻质结构+合理配重=成功飞行的关键。 3. 强调：这不是魔术，而是物理学的力量！ （三）、延伸思考： 1. 如果我们要让飞机飞得更远，还可以怎么做？ 2. 未来如果使用电动马达，又会带来哪些新的挑战？ 3. 鼓励学生课后继续探索，参加校园科技节飞行比赛。 1. 参与飞行展示，介绍设计思路 2. 观看其他组表现，学习优秀经验 3. 总结飞行成功的关键因素 4. 思考未来改进方向，激发持续探究兴趣 评价任务 表达清晰：☆☆☆ 总结到位：☆☆☆ 思维拓展：☆☆☆ 设计意图 通过竞赛形式增强成就感与归属感；多元奖项设置满足不同特长学生的发展需求；引导学生从“做”走向“思”，实现知识迁移与升华；开放性问题为后续学习埋下伏笔，延续科学探究热情。 作业设计 一、基础巩固题 1. 请用文字和示意图说明：为什么飞机机翼上表面要设计成弧形？这种设计如何产生升力？ 2. 判断正误并说明理由： （1）飞机越轻就越容易飞起来。（ ） （2）只要机翼有弧度，飞机就一定能飞。（ ） （3）重心越靠后，飞机越稳定。（ ） 3. 画出你设计的飞机模型草图，并标注以下要素： - 机翼弧度方向 - 重心位置（用“●”标出） - 尾翼角度（用箭头表示倾斜方向） - 机身主骨架（用虚线表示） 二、拓展探究题 1. 查阅资料，了解“滑翔机”与“动力飞机”的区别，写一篇300字的小短文。 2. 设计实验：如何用纸杯、吸管、橡皮筋制作一个“弹射式飞行器”？写出你的实验步骤与预期效果。 3. 假设你有一架能飞的飞机模型，但每次飞行都向右偏航，请你提出三种可能的原因及对应的解决办法。 【答案解析】 一、基础巩固题 1. 机翼上表面弧度大，空气流速快，压强小；下表面平坦，空气流速慢，压强大；上下压强差产生向上的升力。示意图：上表面弯曲，下表面平直，箭头显示气流速度差异。 2. （1）×，过轻可能导致升力不足；（2）×，还需重心合适；（3）×，重心靠后易失稳。 3. 学生需根据实际设计作答，符合物理逻辑即可。 二、拓展探究题 1. 滑翔机依靠重力下滑，无动力装置；动力飞机有发动机提供推力，可爬升。 2. 实验步骤：①将吸管插入纸杯底部；②用橡皮筋缠绕吸管；③拉紧后释放，利用弹性势能推动飞行。 3. 可能原因：①右侧机翼略低 → 调整右侧机翼高度；②尾翼向左偏 → 调整尾翼角度；③重心偏左 → 移动配重块至右侧。 板书设计 主标题：让飞机飞起来——物理的力量 一、升力来源 → 机翼上凸下平 → 流速↑ → 压强↓ → 升力↑ 二、飞行稳定三大要素 1. 重心：机翼前缘1/4处 2. 尾翼：调节俯仰平衡 3. 结构：轻质+对称 三、成功公式 升力 > 重力 + 阻力 重心 = 稳定基石 设计 = 科学 + 创意 教学反思 成功之处 1. 情境设计真实且富有挑战性，极大提升了学生参与度，课堂氛围活跃，95%以上学生全程投入。 2. 实验与实践紧密结合，学生在“失败—反思—优化”循环中深刻理解了物理原理，实现了从“知其然”到“知其所以然”的跨越。 3. 小组合作机制运行良好，各成员角色明确，有效避免了“一人包办”现象，体现了协同育人理念。 不足之处 1. 部分小组因材料处理不当导致结构脆弱，建议下次提前准备预切割部件，节省时间。 2. 个别学生对“重心”概念理解仍模糊，后续需补充“悬挂法测重心”小实验强化认知。 3. 时间分配略显紧张，正式飞行测试环节压缩，部分小组未能充分展示优化成果，后期可考虑延长至45分钟或分两课时进行。 学科网（北京）股份有限公司 $