初中物理人教版八年級(jí)下第九章壓強(qiáng)第4節(jié)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 全國公開課一等獎(jiǎng)

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)是全日制義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容。既是課標(biāo)“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”下“科學(xué)內(nèi)容”的“一級(jí)主題—運(yùn)動(dòng)和相互作用”下的“二級(jí)主題—機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力”中明確規(guī)定的知識(shí)點(diǎn)，又是課標(biāo)“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”下“科學(xué)探究”中提升探究能力的內(nèi)容載體。本節(jié)課讓學(xué)生在興趣的激勵(lì)下，親身經(jīng)歷科學(xué)的探究活動(dòng)，從而獲得知識(shí)、學(xué)到方法、發(fā)展能力、提高科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：①初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

②能用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系分析機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因。

③能用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系簡單解釋生活、生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象和應(yīng)用。

過程與方法：①通過觀察，認(rèn)識(shí)流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)的現(xiàn)象。

②通過探究，獲得流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)的初步規(guī)律。

③通過體驗(yàn)，理解由流體壓強(qiáng)差異產(chǎn)生的力。④通過應(yīng)用，提高解決實(shí)際問題的能力。

情感·態(tài)度·價(jià)值觀：①領(lǐng)略流體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生現(xiàn)象的奧妙，感受物理學(xué)的魅力，獲得對(duì)物理現(xiàn)象的親近感，激發(fā)對(duì)物理學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)身邊現(xiàn)象關(guān)注的習(xí)慣和對(duì)科學(xué)的熱愛。

②透過飛機(jī)對(duì)本節(jié)知識(shí)的運(yùn)用，讓學(xué)生看到科學(xué)原理的的價(jià)值，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀。③培養(yǎng)學(xué)生交流討論意識(shí)和協(xié)作精神。三、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究得到流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系難點(diǎn)：運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋飛機(jī)升力成因及其他相關(guān)物理現(xiàn)象。四、教學(xué)手段多媒體(計(jì)算機(jī)、實(shí)物投影、電子顯示屏)；演示實(shí)驗(yàn)及分組探究

五、板書設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)探究二、解釋現(xiàn)象 三、實(shí)際應(yīng)用1、探究活動(dòng)1、安全警戒線1、飛機(jī)的升力2、歸納結(jié)論2、漏斗吹乒乓球2、氣流偏導(dǎo)器（水翼船）3、鳥的翅膀3、草原犬鼠房子的空調(diào)六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明引入新課大屏幕展示流水和風(fēng)的畫面，引出流體的概念流體：具有流動(dòng)性的物體叫流體靜靜地觀看想到：液體和氣體提出問題：流體的流速增大時(shí)，壓強(qiáng)是增大、減小還是不變？從學(xué)生熟悉的生活場景中引發(fā)學(xué)生的思考讓生活走向物理知識(shí)建構(gòu)二、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系指導(dǎo)學(xué)生比賽（想想做做）：鋁制硬幣“跳高”比賽，并思考討論相關(guān)問題從而引導(dǎo)學(xué)生提出問題并進(jìn)行猜想。進(jìn)一步提出問題：流體的流速增大時(shí)，壓強(qiáng)是增大、減小還是不變？說出你的觀點(diǎn)。引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：怎樣利用簡單的器材驗(yàn)證你的猜想？A、兩張紙，讓紙自然下垂，在兩張紙中間向下吹氣B、一張紙水平方向吹，猜想紙的運(yùn)動(dòng)情況C、兩只點(diǎn)燃的蠟燭，用吸管在中間或某一側(cè)吹氣D、實(shí)物投影演示：用裝有水的臉盆模擬大海，穿有細(xì)線的兩個(gè)泡沫塊模擬兩艘小船，用手壓裝水的帶有橡膠管的曠泉水瓶制造“兩艘船”中間的水流。歸納結(jié)論：在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小揭秘小魔術(shù)：吹不掉的乒乓球三、飛機(jī)的升力課件投影：飛機(jī)和鳥的圖片指導(dǎo)學(xué)生觀察：飛機(jī)的機(jī)翼和鳥的翅膀的側(cè)截面形狀引導(dǎo)學(xué)生思考:機(jī)翼為什么要做成這個(gè)形狀引導(dǎo)學(xué)生在黑板上畫出機(jī)翼側(cè)截面的圖形演示：飛機(jī)升力演示器演示機(jī)翼上升（并用課件投影，飛機(jī)起飛的視頻和動(dòng)畫）引導(dǎo)學(xué)生分析飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因提示：飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，機(jī)翼與周圍的空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于氣流迎面流過機(jī)翼氣流被機(jī)翼分成上下兩部分四人一組進(jìn)行比賽，并互相討論、思考下列問題。（1）硬幣為什么會(huì)跳起來？（2）怎樣吹硬幣才會(huì)跳起來？（3）硬幣怎樣才能跳得更高？結(jié)合的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步引發(fā)思考猜想：流體在流速大的地方壓強(qiáng)小學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象驗(yàn)證猜想總結(jié)規(guī)律綜合歸納實(shí)驗(yàn)并解釋觀察與思考飛機(jī)的機(jī)翼和鳥的翅膀的側(cè)截面形狀用所學(xué)理論分析飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因在相同時(shí)間里機(jī)翼上方氣流通過的曲線路程較長，機(jī)翼下方氣流通過的直線路程較短，這就造成機(jī)翼上部氣流的速度比機(jī)翼下部氣流的速度大，由于流速高的地方壓強(qiáng)小，流速低的地方壓強(qiáng)大，因此，機(jī)翼上部的壓強(qiáng)要小于機(jī)翼下部的壓強(qiáng)，巨大的機(jī)翼就是靠上下氣流的壓強(qiáng)差產(chǎn)生了向上的壓力差（升力）。當(dāng)升力大于重力時(shí)，飛機(jī)上升。從實(shí)驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題的成因提出猜想。緊扣學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于猜想，并能說出猜想理由通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)概括能力，增強(qiáng)知識(shí)的可信度。點(diǎn)燃蠟燭時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全意識(shí)教育通過親身經(jīng)歷的事例總結(jié)出來的規(guī)律讓人記憶深刻學(xué)有所用，用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行現(xiàn)象解釋；實(shí)現(xiàn)從物理走向生活。課堂訓(xùn)練動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理解釋：（1）車站的安全警戒線（2）草原鼠房子的空調(diào)（3）（4）將乒乓球放入一次性口杯中，沿著杯口水平吹氣，乒乓球會(huì)懸浮，若加快流速將使乒乓球跳出杯中。解釋現(xiàn)象解釋現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)并解釋現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)并解釋現(xiàn)象鞏固與拓展課堂小結(jié)指導(dǎo)學(xué)生小結(jié)并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)本課所學(xué)知識(shí)六、教學(xué)過程（一）引入新課大屏幕展示流水和風(fēng)的畫面，學(xué)生靜靜地觀看師：，空氣和水有什么共同特點(diǎn)？生：空氣和水都有流動(dòng)性，內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。想到：液體和氣體師：我們把具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體，流體的流速增大時(shí)，壓強(qiáng)是否變化呢？如果變化是增大還是減小呢？這一節(jié)我們就來探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系（板書：第九章第四節(jié)：流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系）（二）知識(shí)建構(gòu)1、氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系想想做做硬幣“跳高”比賽，同學(xué)們四人一組進(jìn)行比賽，并互相討論、思考下列問題。（1）硬幣為什么會(huì)跳起來？（2）怎樣吹硬幣才會(huì)跳起來？（3）硬幣怎樣才能跳得更高？同學(xué)們興致勃勃地比賽，并熱烈地討論。[師]比賽結(jié)束了，同學(xué)們可不可以談?wù)勀銈兊氖斋@？[生]硬幣能夠跳起來，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了，肯定是受到某種力的作用，并且力的方向是向上的，誰給它這種力呢？[生]硬幣向上跳的過程中和它接觸的只有它周圍的氣體（空氣），硬幣向上跳的力應(yīng)該是周圍的氣體（空氣）施加的。[生]硬幣放在桌上，人不去吹它也不會(huì)跳起來，我覺得是人把它吹起來的。[師]只要你去吹硬幣就會(huì)跳嗎？[生]從硬幣的上方向向下吹，或從下向上吹或從硬幣的側(cè)面吹，硬幣都不會(huì)跳，只有在硬幣的上方向沿與桌面平行吹，空氣從硬幣上方流過時(shí)，硬幣才會(huì)跳起來。[師]硬幣放在桌子上和吹動(dòng)硬幣跳起來，發(fā)生了什么變化？[生]吹硬幣時(shí)，硬幣上方空氣的流動(dòng)速度變快了。[生]空氣是有壓強(qiáng)的，并且大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，吹動(dòng)硬幣時(shí)是不是硬幣上面的壓強(qiáng)小，硬幣下面的壓強(qiáng)大才使硬幣跳起來呢？[師]同學(xué)們可以針對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行探究。[探究]氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。[師]按照書中的提示，如果空氣的壓強(qiáng)真的跟空氣的流速有關(guān)系，你認(rèn)為這兩張紙應(yīng)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？[生]我覺得兩張紙也可能會(huì)向一塊靠攏。我認(rèn)為紙也可能會(huì)被吹開。[師]實(shí)際來做一做，看看會(huì)有什么結(jié)果。同學(xué)們操作，教師巡視，同學(xué)們交流。[師]有什么收獲，大家可以談?wù)剢?？吹氣前，兩條紙是互相平行的，保持一定的間距，沒有吸引也沒有排斥，說明它們受到外側(cè)和內(nèi)則的力是互相平行的，吹氣時(shí)可以看到兩紙條互相靠近，這說明吹氣時(shí)紙兩側(cè)受到的壓力不同，由于吹氣，兩紙條之間氣體的流動(dòng)速度變大，我們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)可以得到結(jié)論：在氣體中，流速大的位置小，流速小的位置壓強(qiáng)大。[生]我們還把一張紙架在兩本書之間，用筆管從紙邊緣的下方吹氣，當(dāng)空氣從紙下方吹過時(shí)，看到了紙張向下凹陷，這也說明了我們的猜想是正確的。在氣體中流速越大的地方壓強(qiáng)越小。[師]經(jīng)過同學(xué)們共同努力，我們得到了一個(gè)大家都認(rèn)可的結(jié)論：在氣體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，同學(xué)們是不是不可以設(shè)計(jì)別的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的結(jié)論呢？大家討論。[生]可以用兩只氣球充滿氣，相隔一定的距離平行地掛起來，對(duì)著兩只氣球的中間吹氣看看會(huì)怎么樣。（學(xué)生演示）。[生]也可以用點(diǎn)燃的蠟燭，對(duì)著燭焰的旁邊吹氣或者用兩根蠟燭，對(duì)著兩根蠟燭的燭焰中間吹氣，看看會(huì)有什么結(jié)果。（學(xué)生演示）[師]氣體和液體有許多相同的性質(zhì)，比如它們都有重量，都具有流動(dòng)性，都有壓強(qiáng)，是不是在液體中也有流速越大，壓強(qiáng)越小的規(guī)律呢？[生]我認(rèn)為液體中也有流速越大的位置壓強(qiáng)也越小。[演示]液體的流速與壓強(qiáng)的關(guān)系。將自制小船放入水槽中使其漂浮在水面上且相距較近，手壓礦泉水瓶使水流從瓶口噴出，讓噴出的水流激起兩船中間的水域使其流速加快，發(fā)現(xiàn)小船向中間靠攏。綜合結(jié)論：在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小。結(jié)論：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小.師:此結(jié)論的最早發(fā)現(xiàn)者——瑞士的科學(xué)家伯努利。1726年，瑞士科學(xué)家伯努利經(jīng)過觀察試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“在同一流線上，流體的速度增大時(shí)，其壓力則減小?！边@就是常講的“伯努力效應(yīng)”。[師]同學(xué)們對(duì)流速和壓強(qiáng)的關(guān)系已有所了解，現(xiàn)在，老師給你們表演一個(gè)小魔術(shù)，大家注意看清楚。[演示]漂浮的球。材料：小漏斗、乒乓球。將漏斗口朝天，然后把乒乓球放進(jìn)漏斗，乒乓球安然地躺在漏斗里，然后將漏斗口朝地再把乒乓球放到漏斗里，手一松，乒乓球就落下來了。[師]這是為什么呢？[生]乒乓球由于受重力作用而下落。[繼續(xù)演示]將漏斗口朝下，把乒乓球放在漏斗中用手指頂住，從漏斗窄的一頭吹氣，當(dāng)向漏斗吹氣時(shí)移開手指。結(jié)果，球在漏斗中漂浮起來。[師]這又是為什么呢？球的重力消失了嗎？說說你們的看法。[生]老師不是吹氣而是吸氣，把乒乓球吸住了。[生]老師肯定是在吹氣。吹氣時(shí)，乒乓球和漏斗壁之間的空氣流速加快壓強(qiáng)減小，而乒乓球下面的空氣壓力相對(duì)來講就大，于是乒乓球被托起來了。[師]同學(xué)們分析得很有道理，課后大家還可以繼續(xù)試驗(yàn)探討，如果是吸氣將乒乓球吸住，道理是什么？2、飛機(jī)的升力[師]空氣可以將一個(gè)小小的乒乓球托起，幾十噸的飛機(jī)能夠騰空而起，實(shí)際上也是借助了空氣的力量，它的秘密就在于機(jī)翼，請(qǐng)同學(xué)們觀察飛機(jī)機(jī)翼的形狀。[生]飛機(jī)機(jī)翼下方是平的，上方是流線型。[師]為什么機(jī)翼這樣的形狀就可以使飛機(jī)飛起來？[想想做做][師]同學(xué)們按照書中的提示，做一個(gè)機(jī)翼的模型（出可事先準(zhǔn)備好材料讓學(xué)生制作，節(jié)省時(shí)間）試試它能不能飛起來。（同學(xué)們操作，教師巡視指導(dǎo)）[師]同學(xué)們?cè)囼?yàn)的結(jié)果如何？能飛起來嗎？[生]必須把線拉開，機(jī)翼才會(huì)向上飛。[師]你能解釋它向上飛的原因嗎？有困難的同學(xué)可以看書P45最下面一段。教師引導(dǎo)學(xué)生分析：由于機(jī)翼截面上下形狀不對(duì)稱，相對(duì)時(shí)間內(nèi)機(jī)翼上方氣流通過的路程長，因而速度較大，流速大的位置壓強(qiáng)小，因此在機(jī)翼上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，這就是飛機(jī)向上的升力。[生]我們放風(fēng)箏時(shí)，風(fēng)箏的飛行是不是也和空氣壓強(qiáng)有關(guān)系呢？[師]風(fēng)箏是歷史上真正的飛機(jī)的最早雛形，它是中國發(fā)明的，大概早在公元前1000年就發(fā)明了，正是受風(fēng)箏原理的啟發(fā)，美國的萊特兄弟進(jìn)行了飛機(jī)的試驗(yàn)，并制造了世界上第一架飛機(jī)，同學(xué)們可以在課后查閱相關(guān)的資料，了解風(fēng)箏的飛行原理。[師]同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)都非常巧妙，現(xiàn)在請(qǐng)大家利用你們實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論分析下面的問題。[投影]動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理：在為車站或地鐵站的站臺(tái)上，離站臺(tái)邊緣1m左右的地方標(biāo)有一條安全線，人必須站在安全線以外的位置上候車，為什么人必須站在安全線以外？（同學(xué)們討論后交流）[生]火車是在鐵軌上運(yùn)行的，規(guī)定1m的安全線肯定不是怕撞著，但車來的時(shí)候能感覺到有風(fēng)。[生]火車進(jìn)站的時(shí)候，盡管車已減速，但車速還是很大的，在車廂兩側(cè)空氣流動(dòng)的速度也很快，根據(jù)流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，流速大時(shí)壓強(qiáng)小，在靠近火車的地方壓強(qiáng)小，因此，在人身體前面的壓強(qiáng)小，背后的壓強(qiáng)大，人就會(huì)受到向前的推力，如果離站