《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　摘要：本文以新課程理念為指導(dǎo)，以創(chuàng)設(shè)物理情境提出問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題、實(shí)際應(yīng)用拓展問(wèn)題為基本思路，對(duì)《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
　　關(guān)鍵詞：流體壓強(qiáng)；流速；教學(xué)設(shè)計(jì)
　　中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2011)7(S)-0067-3
　　
　　一、設(shè)計(jì)理念
　　本節(jié)課教學(xué)以從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的課程理念為中心，讓學(xué)生利用生活中常見的器材，自己親身經(jīng)歷觀察、操作、制作、實(shí)踐等各種探究活動(dòng)，得到最直接生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，獲得體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力和對(duì)科學(xué)的熱愛之情。設(shè)計(jì)的基本思路是：創(chuàng)設(shè)物理情景提出問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題；實(shí)際應(yīng)用拓展問(wèn)題。
　　二、相關(guān)分析
　　教材分析
　　本節(jié)課主要由“流體與流速之間的關(guān)系”和“飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因”兩個(gè)核心問(wèn)題組成，是大氣壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)等力學(xué)知識(shí)的延伸和拓展。教材內(nèi)容與實(shí)際生活聯(lián)系密切，實(shí)例雖較為常見，但學(xué)生很難解釋其中的奧妙，教材抓住初中學(xué)生具有強(qiáng)烈求知欲望的特點(diǎn)，利用實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)學(xué)生思考，探究物理規(guī)律，學(xué)會(huì)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的課程理念。
　　學(xué)情分析
　?。?）對(duì)生活中一些常見的跟流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的相關(guān)現(xiàn)象并不十分清楚，對(duì)此存在好奇心，有強(qiáng)烈的探索欲望。
　?。?）九年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備了一定的提出問(wèn)題、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、解決問(wèn)題的能力。
　?。?）學(xué)習(xí)本節(jié)課之前已經(jīng)掌握了壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)，奠定了知識(shí)基礎(chǔ)。
　　方法運(yùn)用
　　整節(jié)課的設(shè)計(jì)圍繞一條主線“巧設(shè)情景—提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論—生活應(yīng)用”來(lái)進(jìn)行；“氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的研究采用以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主，分組討論，小組合作共同探究的方法，而教師以引導(dǎo)為主，適時(shí)地在各個(gè)活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)，適時(shí)地組織學(xué)生進(jìn)行討論并引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)展。
　　三維目標(biāo)
　　1、知識(shí)與技能
　?、帕私饬黧w壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，并能用其解釋一些生活現(xiàn)象。
　?、屏私怙w機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的。
　　2、過(guò)程與方法
　?、磐ㄟ^(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并歸納流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
　?、企w驗(yàn)由氣體壓強(qiáng)差異產(chǎn)生的力。
　　3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
　?、懦醪筋I(lǐng)略氣體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生現(xiàn)象的奧妙，獲得對(duì)科學(xué)的熱愛、親近感。
　　⑵培養(yǎng)學(xué)生愿意觀察生活，探索未知世界的良好習(xí)慣。
　　教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
　　1、重點(diǎn)：探究獲得流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
　　2、難點(diǎn)：運(yùn)用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋日常生活的現(xiàn)象，理解飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因。
　　教學(xué)準(zhǔn)備
　　教師：多媒體課件、漏斗（2個(gè)）、乒乓球（2個(gè)）、鋁質(zhì)硬幣、黑板擦。
　　每組學(xué)生：白紙（2張）、蠟燭（2支）、火柴、筆管、水槽或臉盆、適量水、注射器、帶大頭針的泡沫塊（2塊）、機(jī)翼模型（自制）
　　三、教學(xué)設(shè)計(jì)
　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，引入新課
　　課堂開始時(shí)，分別讓兩位學(xué)生做用漏斗吹乒乓球的實(shí)驗(yàn)，把乒乓球放置于漏斗里，一位朝上用力吹，一位朝下用力吹（如圖1）。
　　吹前先讓其他同學(xué)猜，哪位同學(xué)的球會(huì)被吹走，哪位同學(xué)的球不會(huì)掉下來(lái)，然后實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜想會(huì)有很大差距，鼓勵(lì)不相信的同學(xué)可以再親自做一下，此時(shí)激起了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，引入新課“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”。
　　教師：介紹流體和流體壓強(qiáng)，液體和氣體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體。如：空氣、水等。流體流動(dòng)時(shí)的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)。
　?。ǘ┬抡n教學(xué)
　　1、探究氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
　　教師：空氣流動(dòng)時(shí)流速時(shí)刻變化，氣體壓強(qiáng)是否變化，如何變化，下面我們來(lái)探究他們之間的關(guān)系。
　　提出問(wèn)題：氣體壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系？（課件出示）
　　教師：在猜想前我們先來(lái)個(gè)“吹硬幣”的比賽。（課件出示吹硬幣的相關(guān)規(guī)則）每組派一個(gè)選手上講臺(tái)參賽，對(duì)吹過(guò)欄桿的選手進(jìn)行表?yè)P(yáng)。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，引導(dǎo)學(xué)生思考做出合理的猜想。
　　教師：根據(jù)力學(xué)知識(shí)硬幣能飛起，說(shuō)明受力情況是怎樣的？
　　學(xué)生：受向上的力。
　　教師：硬幣飛起時(shí)誰(shuí)跟它接觸，誰(shuí)才能給它向上的力？
　　學(xué)生：空氣。
　　教師：也就是說(shuō)硬幣受到大氣壓力，上下表面的大氣壓力不同，上表面受到的大氣壓力小，可以說(shuō)上表面受到的大氣壓強(qiáng)小。那么吹氣使硬幣上下表面的空氣有什么不同？
　　學(xué)生：上表面的空氣流速大，下表面的空氣流速小。
　　教師：據(jù)此同學(xué)們猜想氣體壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系呢？
　　學(xué)生：流速越大，氣體壓強(qiáng)越小。
　　猜想：流速越大，氣體壓強(qiáng)越?。ㄕn件出示）
　　教師：我們的猜想是否正確可以用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下。
　　實(shí)驗(yàn)一：（如圖2）在兩紙中間吹氣，觀察兩張紙的運(yùn)動(dòng)情況。（課件出示）
　　教師：如果同學(xué)的猜想是正確的，你們認(rèn)為這兩張紙應(yīng)怎樣運(yùn)動(dòng)呢？
　　學(xué)生：兩張紙應(yīng)該會(huì)靠攏。
　　教師：各組實(shí)際來(lái)做一做，看看是不是這樣。
　　學(xué)生操作，教師邊巡視邊與同學(xué)們交流。各組敘述觀察到的現(xiàn)象并簡(jiǎn)單加以分析。
　　實(shí)驗(yàn)二：兩只蠟燭點(diǎn)燃，間隔一定的距離，從中間用筆管吹，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
　　教師：按照我們的猜想，兩支蠟燭的火焰會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
　　學(xué)生：火焰向中間靠攏。
　　教師：各組實(shí)際來(lái)做一做，看看還是不是這樣。
　　學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)二，教師邊巡視邊與同學(xué)們交流。各組敘述觀察到的現(xiàn)象并簡(jiǎn)單分析。
　　教師：通過(guò)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了我們的猜想是正確的。
　　結(jié)論：氣體流速越大，壓強(qiáng)越小。（課件出示）
　　教師：根據(jù)我們的結(jié)論，同學(xué)們思考討論，為什么用漏斗不論向上吹還是向下吹乒乓球都不不會(huì)掉落到地面上呢？
　　學(xué)生：討論后發(fā)言。
　　教師：總結(jié)學(xué)生的發(fā)言，并通過(guò)課件圖片詳細(xì)講解。
　　2、探究液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
　　教師：液體流動(dòng)時(shí)是否與氣體的性質(zhì)一樣呢？
　　試驗(yàn)三：（如圖3）讓穿有大頭針的兩個(gè)泡沫塊漂浮在臉盆的水面上，用注射器向兩個(gè)泡沫塊中間噴水，觀察泡沫塊的運(yùn)動(dòng)情況。
　　各組同學(xué)認(rèn)真操作完成實(shí)驗(yàn)三，請(qǐng)各組代表發(fā)言敘述觀察到的現(xiàn)象，并解釋。
　　學(xué)生：觀察到的現(xiàn)象：兩個(gè)泡沫塊互相靠近。原因中間水流速度大壓強(qiáng)小，外側(cè)水流速度小壓強(qiáng)大，使兩泡沫塊向中間靠近。說(shuō)明液體流速越大產(chǎn)生的壓強(qiáng)也越小。
　　教師：同學(xué)們分析一下發(fā)生在1912年遠(yuǎn)洋貨輪“奧林匹克”號(hào)身上的撞船事件。（課件出示詳細(xì)經(jīng)過(guò)）
　　學(xué)生：看完后結(jié)合剛得出的結(jié)論“液體流速越大產(chǎn)生的壓強(qiáng)也越小”討論分析。
　　教師：介紹航海規(guī)則其中一條規(guī)定是“兩艘輪船不能近距離同向航行”。
　　教師：（總結(jié)）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小。（課件出示）
　　3、生活中的相關(guān)現(xiàn)象
　　請(qǐng)學(xué)生思考列舉生活中與流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的相關(guān)現(xiàn)象，并加以簡(jiǎn)單解釋。教師從中引導(dǎo)補(bǔ)充歸納總結(jié)。課件出示：列車安全線、汽車高速駛過(guò)后總是塵土飛揚(yáng)、詩(shī)人杜甫《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中的“八月秋風(fēng)尚怒號(hào)，卷我屋上三重茅”詩(shī)句、非洲草原犬鼠洞穴分布圖、飛機(jī)起飛等。
　　4、飛機(jī)的升力
　　教師：幾十噸重的飛機(jī)之所以能騰空而起秘密在于其機(jī)翼。大家觀察一下飛機(jī)的機(jī)翼，看它的截面是什么形狀？（課件出示飛機(jī)和機(jī)翼截面圖）
　　學(xué)生：認(rèn)真觀察。
　　教師：這樣的形狀有什么好處呢？我們用自己制作的機(jī)翼模型來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。
　　實(shí)驗(yàn)四：兩同學(xué)從兩邊拉平繃緊機(jī)翼模型的細(xì)線，固定機(jī)翼模型，另一同學(xué)用嘴對(duì)著機(jī)翼前端細(xì)線位置用力水平吹氣，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
　　學(xué)生合作操作實(shí)驗(yàn)，觀察到機(jī)翼向上翹起。
　　教師：引導(dǎo)學(xué)生思考分析，飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼的形狀決定了機(jī)翼上下表面空氣流動(dòng)的速度不同（如下圖所示），從機(jī)翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線，因此，飛機(jī)飛行時(shí)，空氣和飛機(jī)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)，由于上方的空氣比下方的空氣走的距離要長(zhǎng)，所以機(jī)翼上方空氣流動(dòng)比下方要快，壓強(qiáng)變小。機(jī)翼下方空氣流動(dòng)較慢，壓強(qiáng)較大，上下的壓強(qiáng)差造成了空氣對(duì)飛機(jī)有一個(gè)向上的升力。
　　教師：同學(xué)們思考，如果把機(jī)翼反著安裝使用會(huì)收到什么效果呢？一般用在什么地方？
　　學(xué)生：（思考討論回答）跑車的尾翼，防止飄起來(lái)。
　?。ㄈ┳鳂I(yè)（課件出示）
　　1、把長(zhǎng)10cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管上端。（如圖4）往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的水面發(fā)生怎樣的變化？自己準(zhǔn)備器材做實(shí)驗(yàn)并解釋現(xiàn)象。
　　2、通過(guò)查資料了解乒乓球和足球中的弧圈球與香蕉球中的物理道理。
　　板書設(shè)計(jì)
　　四、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
　　1、流體：氣體和液體
　　2、在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
　　3、飛機(jī)的升力
　　四、教學(xué)反思
　?。ㄒ唬┍竟?jié)課的亮點(diǎn)：
　　1、整節(jié)課以“巧設(shè)情景—提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論—生活應(yīng)用”為主線的思維程序讓學(xué)生自己探究，整個(gè)過(guò)程有條不紊，便于學(xué)生的整體把握。
　　2、整個(gè)課堂大部分時(shí)間都是學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)、討論總結(jié)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和協(xié)作學(xué)習(xí)的精神，使學(xué)生真正成為課堂的主人，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。
　　3、創(chuàng)設(shè)的情景、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)、列舉的實(shí)例、布置的作業(yè)都貼近生活體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向生活的課程理念。
　　4、充分發(fā)揮了多媒體課件的輔助作用，使相關(guān)現(xiàn)象的解釋直觀明了。
　?。ǘ┍竟?jié)課應(yīng)注意的問(wèn)題：
　　1、注意知識(shí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)的目的是為了幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)，所以實(shí)驗(yàn)要注意其有效性和可參與性；而同時(shí)知識(shí)又為實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)，要注意讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，做完后，還要回頭想一想，“嘗試對(duì)相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋”，這樣既可以讓學(xué)生揭開科學(xué)神秘的棉紗，又可以讓學(xué)生具有成就感。
　　2、活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)要有選擇性?；顒?dòng)不必過(guò)多，也不必過(guò)雜，讓學(xué)生有針對(duì)性地有目標(biāo)地完成幾個(gè)有趣的可操作性大一點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，然后留給學(xué)生足夠的思考、討論和交流的時(shí)間，這是這一堂課成功的關(guān)鍵。
　　(欄目編輯張正嚴(yán))