《流体压强与流速的关系》的教学设计.doc

流体压强与流速的关系教学设计课题名称流体压强与流速的关系学科初中物理授课班级初二（2）班授课时数1课时设计者吴东生所属学校晋江梅溪中学本节（课）教学内容分析流体压强与流速的关系是沪科版新课标八年级物理第八章压强的第四节，主要由“流体与流速之间存在什么关系”和“飞机的升力如何产生”两个核心问题组成，是对液体压强、大气压强等力学知识的延伸和拓展。学生通过观察和实验，学会运用归纳、逆向思维等研究方法，培养学生的观察和分析概括信息的能力，知道流体的压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；并能用其解释某些生活现象；了解飞机的升力是怎样产生的。教材抓住初中学生具有强烈求知欲望的特点，利用实验探究,激发学生思考，探究物理规律，从中认识生活中常见现象和科学技术，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从生活走向物理，从物理走向生活的课程理念。依据标准以提高学生的科学素质为主要目标，改变学科本位的观念，挖掘发挥学生主体作用的先导性，构建学生主动参与、师生共同探究知识、相辅相成共同发展的教学情境，使每个学生在掌握知识、形成技能等方面都得到全面发展。本节（课）教学目标1、知识与技能（1）了解流体压强与流速的关系，并能用其解释某些相关的现象。（2）了解飞机的升力是怎样产生的。2、过程与方法（1）通过观察和实验让学生认识并归纳流体压强与流速的关系。（2）体验由气体压强差异产生的力。3、情感态度与价值观（1）初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。（2）培养学生愿意观察生活，学会探索未知世界的良好习惯。学习者特征分析一般特征：初中学生正处于发育、成长阶段，他们对事物存在好奇心，具有强烈的操作兴趣，但这一阶段的学生仍处于从形象思维向抽象思维过渡时期。初始能力：经过之前的物理学习，学生已具有了一定的物理知识，掌握了一定学习物理的方法。学生的观察、实验、思维、归纳、分析、推理等能力得到一定的发展。但大多数学生思维还是以形象思维为基本思维方式，喜欢动手动脑，对直观内容比较感兴趣，欠缺对问题的深入思考及理性化的思维过程。信息素养：学生在本章前三节的学习中，对固体、液体和大气压强有了一定的认识，且流体的压强与流速的关系在日常生活和生产中有着广泛的应用，但他们还不具备足够的科学思维方法，还没有用速度、力和压强等知识综合分析问题的能力，而且这个班级面对的是一些农村初中生，相对来说知识面窄，知识信息不丰富，教师要多给他们提供一些高科技、较前沿的东西，结合合理的引导，激发其求知欲。知识点学习目标描述知识点编 号学习目标具 体 描 述 语 句1知道知道流体是具有流动性的物体，如气体和液体。2了解了解流体压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象，并能用流体压强与流速的关系进行解释。3了解了解飞机的升力是怎样产生的。教学重点和难点项 目内 容解 决 措 施教学重点了解气体压强与流速的关系。1、设疑，实验演示验证学生猜想2、学生实验，讨论，得出结论。教学难点利用流体压强与流速的关系解释飞机升力是怎样产生的和生活中的一些相关的现象。课件举实例讲解（ppt课件和flash课件相结合）：1、日常生活中的2、动物世界中的教学环境设计（一）提出问题、学生猜想与假设，进入课题1、图画展示气体、液体与固体的不同点，提出流体概念。流体是具有流动性的物体，如气体和液体2、实验演示：（1）利用吸管向两根筷子上的两个乒乓球中间吹气，看出现的现象。（2）桌上的装有水的脸盆模拟湖泊或河流，穿有细线的两个并排放在脸盆水面上的两只小纸船模拟两艘船，用装有玻璃管的旷泉水瓶向“两艘船”中间水域注水，看出现的现象。实验前先让学生猜想会出现的结果。2、学生在实验中发现乒乓球向中间靠拢，两只小纸船也向中间靠拢。实验现象引起学生认知冲突，学生提出问题：为什么两个乒乓球会向中间靠拢？为什么两只小纸船会向中间靠拢？3、学生实验：拿两张纸并排，用嘴往中间吹气，看到两张纸也向中间靠拢的现象，进一步强化由刚才的演示实验所引起的认知上的冲突。4、教师引导：（1）向中间靠拢应受压强作用？（2）对两个实验的相同点与不同点进行分析，发现三个实验中流体流速的变化，并猜想流体压强与流速之间应该存在某种关系。 （二）分析实验、探究规律教师引导学生分析实验，实验中分别取不同位置的内侧和外侧两点。流速大的位置与流速小的位置间应存在压强差，正是这个压强差迫使乒乓球、小船和纸向中间靠拢。而流体压强与流速到底有什么关系呢？教师flash课件演示向底部粗细不同的连通器内注水，当水在粗细不同的底部流动速度不同时，连通器不同水柱的高度，看见了：在底部较细，水流较快的地方，上部水柱较低；在底部较粗，水流较慢的地方，上部水柱较高。从而进一步验证猜想：流体压强与流速之间应该存在某种关系。（三）解释因果关系，归纳结论：学生在前一阶段实证的基础上，根据逻辑关系和推理，找到问题的关键所在，对其中的因果关系形成自己的解释 ，同时教师协助归纳：流体（气体或液体）在流速大的位置压强小，在流速小的位置压强大。 （四）知识的生活拓展例1、：由不该发生的惨剧这个实例，说明火车站台上安全白线的作用。1905年冬天，在莫斯科至西伯利亚铁路线上的鄂洛多克小站上，为迎接钦差大臣到来，站长率领全站38名员工列队在铁路两旁夹道欢迎。当火车通过这条“人巷”的一瞬间38名员工都感到有人在背后用力推他们，身体不由自主地向前倒去。这种突如其来的力量，造成34人死亡，4人终生残疾。惨案发生后，几经调查也没有找出原因。让学生思考、讨论，发言解释。谜底：上面的惨案就是因为列车在高速通过时，周围的空气也被带着向前流动，越靠近列车的空气流速就越大，压力也越小；离列车越远，空气流速越慢，几乎静止不动，此时压力大的空气向压力小的方向流动，因此，站在路旁的人就觉得有人在往火车里推他们，据科学家的测定，这个压力差可达几十公斤甚至上百公斤，所以是压力差把人推向列车。现在我国的列车经过几次提速，运行速度都在百公里以上，随之周围空气流速增加，压力更小，人身自然就会被强大的气流压强推向列车而被撞伤。所以，在铁路旁行走时一定要注意，特别是不能在铁路旁照相。如果处于不可避免的情况时，应站在离列车(而不是离铁轨)两米以外或趴在地上。在车站等车或送人时，一定要站在安全白线以外，因为这条白线就是发生了鄂洛多克惨案后而画定的。说明：现在为了让警戒线更加醒目，把原来的白线画成黄色的。例2、草原犬鼠的“空调系统”右图是非洲草原犬鼠洞穴的截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个了望台了吗？实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。让学生在举一两个有关流体压强和流速的关系的应用实例，教师备用例子：1、汽车高速通过时看到树叶或纸屑往中间靠；2、吸油烟机；3、窗外突然刮大风时，开口向外关着的窗子在瞬间向外打开（五）介绍流体压强与流速关系的应用：飞机升力的产生利用课件动画模拟，引导学生通过把飞机机翼形状和鸟类的翅膀形状进行比较，分析飞机升力产生的原理。引导学生总结：飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上下表面空气流动的速度是不同的，如下2图表示机翼周围空气的流向，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，因此，飞机飞行时，空气和飞机做相对运动，由于上方的空气比下方的空气走的距离要长，所以机翼上方空气流动比下方要快，压强变小。与其相对，机翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压强差造成了对飞机一个向上的升力，并且，当飞机速度增大，升力也增大，当升力大于飞机自重时，飞机便起飞了。在生活中，不仅飞机利用了升力，水翼船（指导学生看课本有关水翼船的图片）也利用了升力来减小船体的阻力，提高船速。（六）巩固、练习，课后制作1在火车站台上等候车辆时，要求乘客要离开站台一米以上，其主要原因是（ ）A车辆过来时风太大 B车辆过来时，带来好多飞尘C车辆驶过站台车速快，带动空气流速加快，使人易“吸”向车辆造成危险D车辆驶过站台车速快，使人与车之间空气流速加快，易将人吹向后倒地2一艘很大的轮船以很高的速度，从一只小木船旁很近处开过时，小船则（ ）A很易被大船的气流和海浪推向远离大船处B很易被大船吸过去，而与大船相撞C小木船与大船距离不变D以上都有可能3刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是（ ）A风大时，脸上空气压强变大，压得人难以吸气B风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气C与气压没关系，是人缺乏锻炼D风大时，脸前气压小，所以容易向外吐气4根据图中所示的，用吸管制作简易的喷雾器，解释喷雾器的制作原理。教学媒体（资源）选择知识点编 号学习目标媒体类型媒体内容要点教学作用使用方式所 得 结 论占用时间媒体来源1知道视觉展示液体和气体的流动性举例建立概念幻灯播放流体就是具有流动性的物体，如气体和液体。3min互联网2了解视觉听觉（1）了解流体压强与流速的关系。（2）了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。创设情境、设疑置疑、提供事实、引发动机、形成表象、归纳总结演示实验、幻灯播放流体压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。20min自做、互联网3了解视觉听觉了解飞机的升力是怎样产生的呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维幻灯播放、flash课件演示机翼上下表面流速差产生压强差，导致形成压力差，最终形成一个向上的压力差。10min互联网板书设计第四节 流体压强与流速的关系一、流体具有流动性的物体，如气体和液体二、流体压强与流速的关系：在流体中，流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大。三、飞机升力的产生机翼上下方的压强差使飞机获得竖直向上的升力。关于教学策略选择的阐述新课标以学生发展为本，注重科学探究，呼唤科学世界向生活世界的回归，强调物理课堂的生活化。因此，在教学中通过实验中现实学生猜想之间产生的矛盾为教学的一个重要契机，创设出一个学生自我解决问题的、良好的物理情境，激发了学生探究的兴趣。在实验过程中让学生自主选择，主动参与，还时间和空间给学生，让他们在交流合作中学会通过观察物理现象，分析归纳得到简单的物理规律，并将其应用到生活中去。并鼓励学生利用物理知识进行实际的应用、制作。在设计本节课的过程中，努力使多媒体只是教学的一种辅助手段，摆脱过分依赖多媒体的思路，力求课堂过程的简洁、实用，并使之与学生周围的生活紧密相联的开放式课堂。课堂教学过程结构设计教学环节教师的活动学生的活动教学媒体（资源）设计意图、依据（一）演示、提问分析、总结幻灯课件设置本节知识点情境（二）引导分析分析实验、交流探究幻灯课件、板画、文字发挥学生自主学习能力，激发其求知欲，使之能从形象走向抽象。（三）解释因果关系，协助归纳得出结论文字让学生能从现象找出本质（四）举例介绍思考、分析幻灯课件知识生活拓展（五）介绍应用思考总结幻灯和flash课件提高分析问题的能力，增强科学素养（六）布置、讲评完成练习课后制作幻灯演示练习巩固教学流程图学生探究开始提出问题，进入新课实验乒乓球、小纸船靠拢讨论判断分析得出结论知识扩展多媒体巩固练习、课外拓展讨论判断分析结束个性化教学在教学中通过实验中现实学生猜想之间产生的矛盾为教学的一个重要契机，创设出一个学生自我解决问题的、良好的物理情境，激发了学生探究的兴趣。在实验过程中让学生自主选择，主动参与，还时间和空间给学生，让他们在交流合作中学会通过观察物理现象，分析归纳得到简单的物理规律，并将其应用到生活中去。形成性检测知识点编 号学习目标检测题 的内 容2了解在火车站台上等候车辆时，要求乘客要离开站台一米以上，其主要原因是（选择题）2了解一艘很大的轮船以很高的速度，从一只小木船旁很近处开过时，小船则（选择题）2了解刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是（选择题）2能用根据图中所示的，用吸管制作简易的喷雾器，解释喷雾器的制作原理（课后知识应用，制作题）形成性评价1、能利用简单的小实验，形象直观、真实有效的展现物理知识，具有很强的说服力。同时在引导过程中能够抓住知识点的本质，以点带面，营造出学生能够深入其中的物理情境，从而能够自觉有趣的投入知识的探究中。2、学生能活学知识，学以致用，并应用所学知识，解释生活中的物理现象，应用物理知识进行小制作，更让学生体会到了物理知识的实用性和重要性。教学反思、总结流体压强与流速的关系这一节与生活中许多现象有着密切的联系，因此在实验的设计上，我努力寻找学生熟悉的、现实的，学生又非常感兴趣的例子。同时在引入课题时，我充分利用学生对实验现象猜想和现实恰好相反产生的冲突，营造出一种探究的物理情境，让学生跟随教师一起进入了角色。同时，我尝试着把时间和空间还给学生，学生能想的、能说的、能做的，尽量让学生去想、去说、去做，学生有了主动参与权，学习的积极性也空前高涨。通过学生间的交流、合作轻松搞定，学生高兴了，能力得到提高了。实验的选择上，我不求多，只求精、熟，因此在知识应用中我只是选择了机翼、草原犬鼠的洞穴和火车站台白色警戒线的作用作为重点讲解，通过对机翼形状的设计让学生在课内就完成了知识的迁移。在这堂课的设计过程中，我觉得还有许多需要改进的地方：1、对液体压强与流速的关系实验设计较少，可适当增加。2、学生参与做的实验才一个，少了点，可把与乒乓球有关的实验改成学生实验，这样更能进一步提升学生解决猜想与现实相反的矛盾的急切心理。10