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    沪科版八年级全册 物理 教案 8.4流体压强与流速的关系1
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    初中物理沪科版八年级全册第四节 流体压强与流速的关系教案

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    这是一份初中物理沪科版八年级全册第四节 流体压强与流速的关系教案,共7页。教案主要包含了教材分析,学情分析,教法与学法,教具准备,教学流程,教学过程,拓展,课堂练习等内容,欢迎下载使用。

    1.教学内容:
    《流体压强与流速的关系》是沪科版八年级物理第八章《压强》中的第四节,本节课是在学生学习了固体的压强、液体压强、大气压强的基础上引入的,主要特点是通过大量实验探究获得感性知识,再通过实验分析得出流体压强与流速的关系。然后又通过实验并结合机翼的模型分析产生升力的原因。最后利用流体压强与流速之间存在关系,解释生活中一些现象,使学生学以致用。
    2.地位和作用:
    本节课是压强知识在生活中应用的延续,是属于流体动力学的知识,该知识在日常生活和生产中有较广泛的应用。教材通过实验得出流体压强与流速的关系,使学生对这一规律性的知识有较全面的认识。内容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,发展对科学的探索兴趣,从而产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,是对整章物理知识“有用观”的升华。
    3.教学目标:
    (1)知识与技能目标:
    ①让学生初步了解流体压强与流速的关系。
    ②让学生初步了解飞机机翼升力的产生原因。
    ③学生能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。
    (2)过程与方法目标:
    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。
    (3)情感态度与价值观目标:
    ①初步领略流体压强差异所产生现象的奥秘,获得对科学的热爱、亲近感。
    ②增长学生学习物理的兴趣,培养学生的创新精神,让学生体会科学技术的力量,关注科技的两面性,加强安全教育。
    4.教学重点:
    了解流体在稳定流动时压强的特点。
    5.教学难点:
    了解飞机机翼的形状,及飞机升力产生的原因。培养学生观察实验现象并学会利用所学知识合理地解释现象的能力。
    6.课时安排:
    1课时
    二、学情分析:
    初中生的思维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思维。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。特别是让学生通过创造性地“玩”,来探究物理规律,拉近了学生与物理的距离,激发学生好奇心,提高学生在学习中克服困难的能力。
    三、教法与学法:
    基于以上分析,这堂课的主导思想以学生分组合作→自主进行实验→观察并解释现象归纳结论的流程进行教学,从真正意义上把课堂交给学生,学生自主探索学习,相互协作,在实验过程中体会科学态度和探索精神,在体会的过程中完成本节的三维教学目标。
    1.教法:
    这节课综合采用合作探究、讨论交流、比较归纳并辅以多媒体等多种教学方法。注重创设情境,倡导合作探究和自主学习,以引导为主,老师适时地穿插在各个活动的关键环节进行指导,适时地组织学生进行讨论并引导学生扩展。培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望,提高课堂效率,充分体现“教师主导,学生主体”的原则。
    2.学法:
    小组合作,自主实验,根据自己的兴趣爱好,围绕本节主题进行活动,观察现象,对现象尝试合理解释,并进行小组交流;把学生置身于大量的物理情景之中,学生学习的过程从某种意义上说,就是产生问题、认识问题和解决问题的过程。
    3.教学手段:
    自主实验为主,辅助以多媒体设备进行引导。
    四、教具准备:
    1.教师用具:
    塑料软管一根、空啤酒瓶、铅笔、大小试管各一支、纸条与纸屑、自制多媒体课件。
    2.学生用具:
    一角钱硬币、直尺、饮料吸管一支、大号注射器一支、水槽一个、两只塑料小船、矿泉水瓶、水、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管、两张纸、机翼模型。
    五、教学流程:
    创设情景、引入新课(5分钟)
    师生互动、探求新知(27分钟)
    走进生活、学以致用(10分钟)
    扩展延伸、布置作业(3分钟)
    六、教学过程:
    (一)情景引入
    大家看过刘谦表演的魔术吗?今天老师也给大家表演几个魔术,下面让我们共同见证奇迹的时刻。
    魔术一:小试管倒退实验
    魔术二:瓶吹铅笔实验
    魔术三:人工降雪实验
    你想知道其中的奥秘吗?带着这些疑问,让我们一起进入──《流体压强与流速的关系》,相信同学们学好了这些知识后一定会揭开谜底!
    【设计意图:由魔术的悬疑造成知识的“悬疑”,吸引学生迅速进入本节课的主题。】
    (二)展示学习目标
    【设计意图:明确本节课的主要教学内容,做到有的放矢。】
    (三)新课教学
    提问:什么是流体?
    具有流动性的气体、液体统称为流体(如水、空气…)。(板书)
    流体压强:流体流动时的压强就称作流体压强。
    我们在第二、三节分别探究了液体和气体不流动时的压强特点,那么当这些液体和气体流动时,其内部压强又会有什么特点呢?
    在猜想之前,我们先来做一个实验,希望这个实验能有助于我们的猜想:
    【做一做】

    引导学生利用力学的知识储备,尝试解释产生这些现象的原因,并大胆进行猜想:流体流动后,其压强会怎样?
    流体压强与流速的关系(板书)
    【设计意图:利用简单的小实验“吹纸条”为猜想提供事实依据。】
    下面我们就来看一些流体流过物体的现象(视频),请大家边观察边思考,哪些现象不符合实际呢?一会儿发表一下你的见解。
    你的判断是否正确呢?我们需要用实验验证。
    学生展示实验。
    教师分析:不吹气时,纸条两侧空气可近似看作静止,两侧空气对纸条作用的压强相等,气压不会引起纸条运动。
    吹气时,纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小,结果纸条在两侧气压差的作用下,向气压小的一侧(有气流的一侧)运动。
    学生分析第二、第三组实验产生原因。引入喷雾器原理。
    硬币与桌面间总有一定的缝隙,这样硬币的下方和上方都有空气。没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。硬币上方气体的压强小于下方气体的压强,产生向上的压力差,所以硬币向上跳起。
    沿水平管吹气时,塑料管的上端气流速度大,压强小于大气压。所以塑料管中的水在大气压的作用下上升,上升至切口的水在上端塑料管气流的作用下水从管口喷出来。
    总结:气体在稳定流动时,流速较大的位置,压强较小;流速较小的位置,压强较大。
    学生分析第四组实验产生原因。
    向靠的比较近的两船中间冲水,船间的水流速度大于船两边的水的流速,两船之间的水对船产生的压强小于船两边的水对船的压强,所以两船会发生碰撞。
    故事:“奥林匹克”号惨案
    1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮 的100米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶,两艘船似乎在比 赛,彼此靠得较拢,平行着驶向前方.忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似 地,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向“奥林匹克”号闯去.最后,“豪克”号的船头撞 在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故。
    国际航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行!
    总结:液体在稳定流动时,流速较大的位置,压强较小;流速较小的位置,压强较大。
    归纳:在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。(板书)
    实际上,这就是著名的伯努利原理,早在200多年以前,瑞士物理学家伯努利已经用上述装置验证了这个结论。
    【设计意图:通过学生自主实验让学生获得深刻的感性认识,然后通过教师引导对现象尝试合理解释,并得出正确结论。】
    让学生运用所学知识解释魔术现象产生原因。
    引入吸尘器的原理。
    吸尘器风机叶轮在电动机高速驱动下转动,内部气体流速大,压强小于外界大气压,所以将灰尘等物体吸入尘筒内。
    其实,伯努利原理在工农业生产以及高科技产品中应用很广,比如它在飞机的升空中就起到了重要作用。飞机的发明实现了人类遨游天空的梦想。下面请同学们观察这两幅图片,飞机是那部分仿造了鸟呢?答案是翅膀,即飞机的机翼。

    (播放飞机升力的flash课件)结合flash课件讲解飞机升力的产生。
    飞机的升力:由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,通过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的升力。(板书)
    【设计意图:在突破难点知识的过程中,还原了人们认识发现物理规律的历程和科学探究的曲折道路,使教材变得更加立体生动,使学生的学习过程更加丰富有趣。学生在兴趣盎然中亲历探究,在动手动脑中形成知识,在应用知识中享受快乐,切身感受物理学科学习的特点,课堂教学的功能得到了进一步深化。】
    水翼船和其他船舶不同之处,是在船的底部装了两幅类似于飞机机翼的水翼,船舶航行时,水流经过水翼上方的流速大,压强小,水经过水翼下方的流速小,压强大,从而产生了向上的压力差,有了向上的升力,把船体向上托起,使船体与水的接触面积减小,减小了水对船体的阻力,进一步提高了船速。
    大家看,这是一只原产自英国和欧洲灰雁,灰雁是世界上体积最大的野鹅,现在它正在空中自由飞翔。突然天气情况变得很恶劣,这一高度的空气流速很大,但非常不稳定,它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。它的身体翻转了180度,腹部朝上,背部朝下,就这样以一种怪异的姿态继续飞行,灰雁用它的智慧神奇地战胜了大自然,人类从大自然中也获得了许多启发:
    赛车尾翼板象“装反了的机翼” 在车行驶过程中,使车上方压强大于下方压强,从而增大车身压力,加大了与地面摩擦,增加了车的稳定性。
    故事:1905年冬天的一个早晨,俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差大臣,将要乘火车经过一个名叫鄂洛多克的小站。站长沃尔伦斯基,一大早就让部下把车站打扫得干干净净,身着笔挺的新制服,率领全站职工,手捧花束,排列在铁道两旁,恭候钦差大臣的到来。
    不多久,列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员工组成的“人巷”。离列车很近的人们刚要举起手中的花束欢呼时,突然,所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下,纷纷不由自主地向前仆倒下去……结果,这“魔鬼般的黑手”,造成了4人终身残疾,而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂!
    奇特的惨案发生后,地方法院开始调查案事件真相。然而,机车状况良好,司机和员工都没有违章操作。反复调查毫无结果,法官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话:“每个人都是上帝的羔羊,迟早要回到上帝的跟前!”
    著名的俄国科学家齐秋奥尔科夫斯基知道这一“判决”结果后,哀叹道:“可惜法官不懂伯努利定理……”那么这个幕后的“黑手”到底是谁?
    乘客必须站在安全线以外的位置候车!
    【设计意图:让学生运用所学知识解决生活中实际问题,并将课前设下的悬疑拨云见日,获得答案。通过知道了不能跨越安全线,不能靠近高速行驶的列车,不能让两船并列行使,由此潜意识地对学生进行了安全教育,增强了安全意识。】
    七、拓展
    运动员用三种不同的击球方法把乒乓球从同一击球点打到乒乓球台上的同一落点,一种是上旋(沿图中逆时针转),一种是下旋(沿图中顺时针转)还有一种是不旋转,球的运动轨迹如图所示,判断每条曲线各是哪种方法?实际做一做,说明理由。
    【设计意图:让学生提高学习兴趣,体现物理知识源于生活,应用于生活的理念。有助于把兴趣延伸到课外,并通过课外的拓展实践,促进技能的迁移创新。】
    八、课堂练习
    【设计意图:通过进一步习题的练习,达到巩固知识,检测学生掌握知识情况,及时进行反馈。并要求同学们在辨析中灵活运用学科知识解决问题,培养了学生的辨析能力。让学生感到物理无处不在,让自然的神奇带给学生无尽的探究欲望!】
    九、课堂小结
    让学生以小组为单位谈谈本节课的收获,自主归纳本节知识要点。
    【设计意图:通过对知识进行重现,让学生明确本节所学的主要知识,给新知识的授课画上一个圆满的句号。】
    十、课下作业
    生活中还有哪些例子应用了流体压强与流速的关系?请用身边的小物品设计一些反应流体压强与流速关系的小实验。
    【设计意图:培养学生动手能力,独立思考能力。】
    十一、板书设计
    §8.4 流体压强与流速的关系
    一、气体和液体都可以流动,是流体。
    二、流体流速越大的位置,压强越小。
    流速越小的位置,压强越大。
    三、飞机的升力——机翼上下表面的压力差。
    【设计意图:帮助学生加强记忆,熟悉知识脉络。】
    实验所用器材
    一张薄纸条
    实验方法
    用双手平拿一张纸,让大半张纸自由下垂,在纸的上方沿水平方向吹一口气,这张纸将怎样运动呢?
    吹气前现象

    吹气后现象

    可能的原因

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