初中物理人教版八年级下册9.4 流体压强与流速的关系教案

       人教版八年级下册物理    流体压强与流速的关系教学设计

教学思想：

1、教材分析：

本节课是人教版八年级下册第九章第四节《流体的压强与流速的关系》，本节课介绍了具有流动性的气体和液体的压强与流速的关系，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，然后又通过实验并结合飞机机翼的横截面图分析飞机机翼产生升力的原因。流体压强与流速的关系这一知识点的内容较为抽象，我们一般不易看见，所以对于初中生学习起来就更为困难。在本节课的教学过程中可适当让学生动手做些实验，来观察流体运动而产生的一些现象，这样更有助于学生对这一知识的理解。

2、学情分析：

学生已有了一定的科学常识和认知基础，对探索自然现象并对观察到的实验现象进行解释已经储备了一定的知识。他们已经可以进行简单的实验设计并动手去实践这个设计，也有了一定的观察能力，缺乏的是对实验现象的尝试性的解释。

3、设计理念：

流体压强与流速有关，学生这方面的生活经验不多，所以本节课在教学过程中选择操作简单、现象明显且有趣的小实验。本堂课的主导思想以学生分析实验现象为主：观察实验现象→知识问题化→问题导学化→导学思维化→得出实验结论。同时让学生进行既简单又有趣的小实验，分组实验时经历：自主设计实验→观察实验→解释现象→得出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。

本课教学可分为4部分：

1．课题引入。演示实验：天女散花，手摇塑料管的上部，泡沫塑料被吸入塑料管，从上管口飞出来。

2．探究流体压强与流速的关系。通过演示实验、学生实验让学生经历流体压强随流速变化的过程，通过问题导学思维化得出结论。

3．解释生活中相关现象。利用流体压强与流速的关系解释生活中的相关的现象

    4．飞机的升力。演示机翼模型模拟飞机起飞，进而解释飞机在空中飞行的原因。

教学目标：

1、知识与技能目标：

   （1）通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。

    (2)能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。

(3)利用流体压强与流速的关系解释生活中的相关的现象.

2、过程与方法目标：

   （1）通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象。

   （2）体验由气体压强差异产生的力。

3、情感态度和价值观：

   （1）初步领略气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）培养学生敢于表达自己的想法，随时关注周围的人和事以及有关现象。

教学重点：了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。

教学难点:

    1、利用流体压强与流速的关系解释相关现象

2、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。

教学准备：

    多媒体及教学仪器（各小组纸片两张，吸管一根，水槽一个，乒乓球两个，蜡烛两根，火柴一盒、注射器一个。演示：泡沫塑料一块，机翼模型两个；塑料软管一个，一小盒泡沫塑料、硬币一个，比硬币略厚的笔记本一个、教鞭一个、教师准备伯努利实验器材，飞机机翼模型，吹风机一个）。

教学过程

一、创设情境，引入新课

教师：演示“天女散花”实验：一只手抓住一个塑料软管的下管口插在泡沫塑料中，另一只手拿住管的中上部，用力在空中转动，看到泡沫塑料从下管口自动甩出来。

提出问题：为什么泡沫塑料能从下管口自动跑出来？

蕴含的物理知识就是本节课学习的内容

课件：流体压强与流速的关系

设计意图：由一个趣味实验开始，引发学生思考：如果上管口不动，泡沫塑料不会跑出来，但是用力转动管的上半部，发现泡沫塑料会自动跑出来。根据这个现象，引起学生对流体压强问题在生活中的应用的关注，进行初步猜测。(考虑管的上半部转动，能让泡沫塑料跑出来，培养学生发散思维）

二、新课讲授

（一）引出探究问题

【板书】一、流体：具有流动性的液体和固体统称流体

教师：前面学习过的液体内部压强和大气压都是它们静止时的压强，当流体流动时压强大小还与静止时相同吗？

请看演示实验：

硬币跳高实验：在离桌边20-30cm的地方放一枚铝质硬币，在硬币前10cm左右用笔架起一个高约2cm的栏杆,在硬币后放置一个比硬币略厚的笔记本，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气。

提问：硬币的上面只有空气，吹气时硬币”跳”起来，说明了硬币上下哪一面的空气压力大？

学生回答：下面空气向上的压力比较大，上面空气向下的压力比较小

老师追问：硬币的上下表面积相同，说明哪一面的压强大？

学生回答：下面空气向上的压强比较大，上面空气向下的压强比较小

老师再追问：下表面吹气前后流速没有变化，当吹气后硬币的上表面流速变大时硬币就向上“跳”起来，说明气体压强与气体流速有什么关系？

学生猜想：硬币的上表面空气流速变大，压强变小

设计意图：学生从硬币受力分析中判断压强不同，从而猜测流体压强变化的原因，引发探究。（培养学生分析思维能力）

(二)探究流体压强与流速的关系

教师：1、提出探究问题：（师生共同提出问题，设计实验）

【板书】二、探究：流体流动时，流体压强大小与静止时不同？

2、学生猜想：流体流动时，流体流速越大，压强越大

3、实验方案设计：

教师介绍实验器材：吸管   乒乓球   蜡烛   纸   水槽  注射器   水

方案1：如果吹气，会看到火焰...？    方案2 ：如果吹气，会看到两张纸...？

方案3：如果往两球中间打水会看到两球...？

4、学生分组进行实验：

教师在实验前强调注意事项：

（1）注意火焰、纸张、乒乓球的间距不易过大

（2）观察吹气后火焰、纸张、乒乓球的运动情况

（3）产生此现象的原因

（4）流体压强与流速之间有什么关系？

（5）分工协作

设计意图：培养学生动手实验、规范操作、分析原因及归纳总结。（培养学生实验分析能力）

5、分析现象与归纳结论（这一过程完全由学生自主完成）

学生分别对三个实验阐述实验现象、分析实验想象产生的原因、总结流体压强与流速的关系

引导：

（1）在什么位置吹气？吹气时有什么现象？

（2）什么原因使火焰（纸张、乒乓球）靠拢？分析物体的受力情况

（3）吹气之后压强不同，说明了什么物理道理？

学生回答：流速变大，压强变小

教师追问：在哪个位置压强变小

学生回答：流速变大的位置，压强变小

【板书】结论：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

设计意图：联系力学知识，找出流体压强与流速的关系。（培养学生分析思维能力和归纳思维能力）

（三）、学以致用，解释现象

1、回应引课：天女散花实验原理。

学生：管子的上半部在空中快速转动，上管口空气的流速增大，流体压强减小；下半部不动，下管口的流速小，流体压强大，上下管口形成压强差，下管口附近的泡沫塑料从上管口飞出来。

2、伯努利实验器材演示水速越大的位置压强越小。

学生回答现象：当水流动时，中间细管的水面最低，因为中间细管下端的横截面积最小，所以水流最快，压强最小。

3、学生解释火车设置安全线的原因。

4、学生历史上发生两船相撞的原因

引导：

（1）发生了什么现象？

（2）什么原因导致该现象发生？分析物体的受力情况

教师追问：哪个位置压强变小

（3）流速不同，压强不同，说明了什么物理道理？

设计意图：对当堂的知识进行反馈，落实基础，巩固知识。（培养学生批判性思维能力）

（四）、飞机的升力

教师：鸟儿能在天空自由翱翔，大家观察过鸟的翅膀吗？

人们根据鸟的翅膀形状发明了飞机，请观察机翼的形状：上凸下平。如此形状在空气气流的作用下就能升空吗？

演示实验：机翼升空

解释升空原理：

结合v=s/t机翼上面的流速快压强小，下表面的流速慢压强大，上下表面形成压强差。

设计意图：对当堂的知识进一步进行分析，落实基础、巩固知识、理解知识。演示实验主要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。

三、课堂小结:

1.气体和液体统称流体

2.在气体和液体中，流速越大的位置压强越小

3.机翼上下表面的压强差使飞机获得竖直向上的升力

设计意图：强调本节课的重点知识,形成知识体系

四、作业：课后1-4小题

拓展作业：假期旅游坐火车时观察：迎面开来另一辆火车与你乘坐的火车相遇时，你所乘坐的火车会晃动吗？向哪个方向晃动？

设计意图：课后作业题的设置是用流体压强知识解决简单的实际问题。拓展作业是进一步理解相向而行的火车中间位置的流速较两侧慢，所以压强大。真正学会判断流体哪的位置流速大，进而判断压强大。

五、板书设计

一、流体：具有流动性的液体和固体统称流体

二、探究：流体流动时，流体压强大小与静止时不同？

猜想：流体流动时，流体流速越大，压强越大

结论：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 

六、设计反思：

    1、本节课的设计流程：观察实验现象——引出探究课题：流体流动与静止时压强不同——设计实验——进行实验——分析现象(经历: 知识问题化→问题导学化→导学思维化）——得出结论——再分析生活现象巩固知识——应用密度概念。

    2、本节课准备培养学生的以下几种思维能力：发散思维能力、实验设计能力、分析思维能力、归纳思维能力、批判性思维能力。