人教版（2024）八年级下册（2024）第5节 流体压强与流速的关系教案设计

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）第5节 流体压强与流速的关系教案设计，共8页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:知道流体压强与流速的关系;了解飞机的升力是怎样产生的。
科学思维:通过对鸟类羽翼和飞机机翼形状的观察和探究,认识升力。
科学探究:通过实验探究,认识气体的压强跟流速的关系,并解释相关现象。
科学态度与责任:通过观察鸟翼模型和飞机模型,感受自然界的奇妙和人类的伟大;通过实验探究,对自然现象保持好奇心和探究热情;养成实事求是,不迷信权威,敢于大胆质疑,追求创新的学习习惯。
教学重难点
教学重点:理解流体压强与流速的关系。
教学难点:运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的现象。
教学准备
教师准备:彩色纸屑、长软管、流体流速与压强关系演示器、飞机机翼模型、托盘测力计、电风扇。
学生准备:A4纸、漏斗、乒乓球。
教学过程
板书设计
第5节 流体压强与流速的关系
1.流体:具有流动性的液体和气体。
2.流体压强:流体流动时产生的压强。
3.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
4.机翼结构:上凸下平。
5.飞机升力产生的原因:机翼上、下表面存在着压强差,因而有压力差。
作业设计
1.发现并解释生活中2~4例流体压强与流速的例子(不能与本节实例重复)。
2.利用流体压强与流速的关系,自制喷壶。
教学反思
流体压强与流速的关系是初中的一个重要规律,是重要的教学内容。本节课,从生活现象走向模拟实验,又回到生活现象和生产实践,帮助学生进一步完善和深化对流体压强与流速关系的认识。教学过程中通过问题情景的层层深入,学生参与实验探究,充分动手、动脑、动口,学生主动参与到学习活动中,充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神,使学生真正成为课堂的主人。在教学过程中,学会正确理解和应用科学思维方法,从而进行科学推理、找出规律、形成结论。并能解释自然现象和解决生产生活中的实际问题,增强将物理知识应用于实际的意识,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
实验导入——天女散花实验:教师握住软管的中部使管的上端快速转动,另一只手握住软管的下端靠近彩色纸屑,彩色的纸屑沿着排水管飞出,出现了神奇的一幕,你知道其中的奥秘吗?今天我们就一起来学习“流体压强与流速的关系”,揭开其中的奥秘。
通过有趣生动的实验引入本节教学,激发学生的学习欲望
二、新课讲解 探究新知
探究点一 流体压强与流速的关系
同学们,我们学习过液体压强和大气压强,液体内部和大气为什么向各个方向都有压强?
学生:是因为气体和液体具有重力和流动性。
教师:我们之前学过的液体和气体的压强,是指液体和气体静止的时候的压强规律,气体和液体具有流动性,我们称为流体。当流体流动起来后,压强是否会与静止的时候一样呢?我们通过几个实验进行探究。
实验1:将提前折好的拱形纸门放在桌子上,它跟我们一样,现在都在空气中,受不受大气给它的压力呢?那为什么感受不到,拱形纸门也没有被压塌呢?学生回答原因,教师补充。
现在同学们从拱形纸门洞口快速吹气,观察拱形纸门的变化,并根据老师的问题尝试解释这一现象。
现象:拱形纸门被压塌了。
教师引导学生思考:
1.拱形纸门被压塌说明纸门内部和纸门外部哪个压强大?
2.吹气使门下方的空气流动速度变化了吗?门上面呢?
3.空气流动速度变大,压强有变化吗?
小组代表:向拱形纸门洞口吹气,拱形纸门内空气流速快,压强变小,小于拱形纸门外压强,所以拱形纸门被压塌。
为了验证我们刚才的分析,我们继续通过实验得到最后的普遍规律,请同学们以小组为单位,按照实验要求完成实验,说出实验现象,并能解释这一现象。
实验2:“漏斗吹球”比赛。(比赛规则:把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。又看到了什么现象?)
学生亲身参与活动,引起学习兴趣,引发思考。培养学生思考问题的习惯
小组同学展示看到的现象,并解释现象产生的原因。
提示:我们研究了气体流速与压强的关系,那同为流体的液体也是如此。
通过以上实验我们知道了流体的压强与流速的关系是什么?
归纳:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
教师:现在你能解释“天女散花”的奥秘了吗?
学生:由于在空中快速转动上半部,上面的空气流动速度快,压强小;下面的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中出现上述现象。
教师:展示两组生活中的场景,请同学们用“流体压强与流速关系”解释。
现象1:为什么列车和地铁站台要画一条安全线?
列车开动时,人和列车之间的空气流动速度变快,压强变小,离站台远的地方气体流速慢,压强较大,在内外压强差的作用下,人会被压向列车。
现象2:步行在雨中,当我们打伞时,一阵大风吹来,雨伞会被向上“吸”起来,这是为什么?
大风吹来时,空气以相同的时间流经伞面和伞下区域,伞上方空气流速快,压强较小;伞下方空气流速慢,压强较大,伞在上下压强差的作用下,被压向上方,所以会被向上“吸”起来。
现象3:播放奥林匹克号与霍克号军舰相撞视频。两艘轮船并排航行时,为什么不能靠得太近?
学生:当两船并排行驶时,两船之间的流速大,压强要小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险,因此两船间的距离不能太近。
探究点二 飞机的升力
过渡:我们外出旅游或探亲经常坐飞机,飞机不是像鸟一样扇动翅膀飞行的,它的“翅膀”不能扇动,是什么原因使得飞机飞起来的呢?我们先看一段鸟和飞机飞行的视频。
教师:通过视频你能发现什么?
学生:飞机机翼的形状和鸟的翅膀的形状类似。
教师:展示飞机模型,观察有什么特点。
学生:机翼上凸下平。
演示实验:如图所示,取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上,把电风扇置于模型的正前方,当电风扇通电运转时,观察托盘测力计示数的变化。
教师:托盘测力计的示数有什么变化?为什么会出现这样的现象?
学生:托盘测力计的示数减小,机翼的上方呈弧形,当气流从机翼经过时,上方的流速比下方大,根据流速与压强的关系,机翼上方的空气压强比下方小,于是就产生了使机翼上升的力。
教师:空气流经机翼所用的时间是一样的,你能解释飞机升力产生的原因了吗?
培养学生善于联系生活中实际,用所学的知识解释生活中常见的现象
利用常见的生活现象与前面所学知识相结合引导学生对知识进行更深入的思考,锻炼学生知识拓展的能力
学生:因为机翼上凸下平,空气流经机翼所用的时间一样,所以空气流经上表面时流速大,压强小;空气流经下表面时流速小,压强大;机翼上、下表面存在着压强差,因而有压力差,这就是飞机升力产生的原因。
教师:联系生活,有的跑车车尾安装了一种“气流偏导器”,主要是为了让跑车高速行驶时,车能更好抓紧地面,增大与地面的摩擦力,从而增加稳定性。以小组为单位,为跑车设计“气流偏导器”。画出“气流偏导器”的形状,并说明原理。
小组代表:跑车的“气流偏导器”可以设计为“装反的飞机机翼”,即上表面平直,下表面凸起。跑车高速行驶时,“气流偏导器”下方空气流速较快,压强较小;上方空气流速较慢,压强较大,上方压强大于下方压强,产生向下的压力差,给车身较大的压力,从而增大与地面的摩擦力。
通过观察鸟翼模型和飞机模型,利用已有知识解释新的现象,从而获得新的知识,同时感受自然界的奇妙和人类的伟大
学以致用,用所学知识解决实际问题
三、归纳概括 课堂小结
学生总结本节所学知识,教师课件展示。
培养学生归纳总结的意识和能力