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

楊學(xué)蘭

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能總結(jié)出流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

2.能利用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋升力產(chǎn)生的原因，進(jìn)而解釋飛機(jī)在空中飛行的原因。

3.能利用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。

（二）過(guò)程與方法

1.經(jīng)歷探究流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，感受液體的壓強(qiáng)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)

1.在觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

2.通過(guò)學(xué)生主動(dòng)探究，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探究的樂(lè)趣和認(rèn)識(shí)規(guī)律的快樂(lè)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3.領(lǐng)略流體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生現(xiàn)象的奧妙，提高將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。

二、教學(xué)重難點(diǎn)

氣體和液體都能夠流動(dòng)，稱(chēng)為流體。流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，是對(duì)液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)的拓展。本節(jié)內(nèi)容由“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”“飛機(jī)的升力”兩部分內(nèi)容組成。教學(xué)的重點(diǎn)是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，難點(diǎn)是利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋相關(guān)現(xiàn)象。

三、教學(xué)策略

流體壓強(qiáng)與流速有關(guān)，學(xué)生這方面的生活經(jīng)驗(yàn)并不多。因此，教學(xué)時(shí)盡量選取操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、直觀(guān)且生動(dòng)有趣的小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生把壓力、壓強(qiáng)跟流速聯(lián)系起來(lái)，了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及其在生活中的應(yīng)用。對(duì)于飛機(jī)的升力，可以通過(guò)制作小小的機(jī)翼模型并進(jìn)行分析，進(jìn)一步說(shuō)明氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)原理的價(jià)值。

四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

多媒體課件、漏斗、兩個(gè)乒乓球、兩張紙、一角硬幣、蠟燭、火柴、注射器、兩根塑料吸管、機(jī)翼模型。

五、教學(xué)過(guò)程

（一）導(dǎo)入新課

做 “漏斗”吹球球不走的小實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備漏斗，漏斗朝下放置。把乒乓球放置于漏斗中間，往漏斗里吹氣。事先讓同學(xué)猜想，球會(huì)不會(huì)掉下來(lái)，然后再實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生猜想、觀(guān)賞、體驗(yàn)有關(guān)的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜想不一致，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（二）新課教學(xué)

探究活動(dòng)1：氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)1：用手握著兩張紙，讓紙自然下垂，在兩張紙的中間向下吹氣，觀(guān)察兩張紙?jiān)鯓舆\(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)2：比賽規(guī)則：使嘴巴靠在桌邊，沿著與桌面平行的方向吹氣（不準(zhǔn)吹硬幣），使硬幣翻越直尺。每個(gè)人都進(jìn)行活動(dòng)，使硬幣成功翻越直尺或看誰(shuí)硬幣“跳”得更高。思考：吹氣前，硬幣上下兩個(gè)面受不受大氣壓？吹氣時(shí)硬幣上下兩個(gè)面所受大氣壓是否發(fā)生改變？

學(xué)生通過(guò)交流，得出結(jié)論：在氣體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小

引用“史事在線(xiàn)”

1912年秋季的某一天，當(dāng)時(shí)世界上最大的遠(yuǎn)洋海輪──“奧林匹克號(hào)”正航行在大海上。在離“奧林匹克號(hào)”100米遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克號(hào)”與它平行疾駛著。這時(shí)卻發(fā)生了一件意外事情：小船好像被大船吸過(guò)去似的，完全失控，一個(gè)勁兒地向“奧林匹克號(hào)”沖去。小船怎么會(huì)被大船“吸”過(guò)去呢？

探究活動(dòng)2：液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)3：用注射器沿著小船中間位置水平噴水，觀(guān)察兩個(gè)小船會(huì)如何運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生通過(guò)交流，得出結(jié)論：在氣體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小

4.交流與合作

請(qǐng)每小組派一個(gè)代表就剛才的實(shí)驗(yàn)，上來(lái)重新演示，說(shuō)說(shuō)觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并發(fā)表一下自己的看法。

5.結(jié)論：在氣體和液體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小。

實(shí)驗(yàn)1的現(xiàn)象是紙向中間靠擾了。原因：不吹氣時(shí)，紙張兩側(cè)的空氣相對(duì)靜止，致使空氣對(duì)紙作用的壓強(qiáng)相同，氣體壓強(qiáng)不會(huì)引起紙張運(yùn)動(dòng)。而吹氣時(shí)，紙張內(nèi)側(cè)空氣流動(dòng)快，壓強(qiáng)變小，內(nèi)外造成壓強(qiáng)差，空氣將紙張壓在了一起。

實(shí)驗(yàn)2：針對(duì)問(wèn)題積極思考，并嘗試回答：吹氣前，硬幣上表面受向下的大氣壓，下表面受向上的大氣壓，它們大小相等，相互抵消。吹氣時(shí)硬幣向上“跳”，說(shuō)明硬幣受到向上的壓強(qiáng)比較大，這可能是硬幣上表面受到的壓強(qiáng)減小造成的。因?yàn)榇禋?，加快了硬幣上方空氣的流?dòng)速度

實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象是：分開(kāi)的小船靠在了一起。原因：沖水后，兩船之間的水流快，壓強(qiáng)小，兩船外面水流慢，壓強(qiáng)大，因此船內(nèi)外的壓強(qiáng)差將兩船擠在了一起。

以科學(xué)探究的學(xué)生研究流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

讓學(xué)生做并分析原因，培養(yǎng)思維和表達(dá)能力。

用學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋生活中的實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。

（三）飛機(jī)的升力

首先讓學(xué)生回顧視頻中飛機(jī)起飛的情景，并提問(wèn)：飛機(jī)起飛之前為什么要在長(zhǎng)長(zhǎng)的跑道上加速？

然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬。讓學(xué)生真實(shí)直觀(guān)的認(rèn)識(shí)到上凸下平的機(jī)翼形狀是飛機(jī)飛起來(lái)的關(guān)鍵。這是一次實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，一次科學(xué)的跨越，一次思維的碰撞，一次火花的迸發(fā)，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生思維沖突，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望和探究欲望，將課堂帶入另一個(gè)高潮。

機(jī)翼上表面是曲面，下表面是平面。飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，機(jī)翼與周?chē)諝獍l(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于氣流快速流過(guò)機(jī)翼。上方空氣和下方空氣在相同時(shí)間所通過(guò)的路程不同，上方空氣通過(guò)的路程長(zhǎng)，下方空氣通過(guò)的路程短。所以上方空氣流速快，氣壓變小;下方空氣流速慢，氣壓變大。產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，即下方氣壓大于上方氣壓，將飛機(jī)向上托住。

機(jī)翼上下表面由于產(chǎn)生氣壓差，而產(chǎn)生了壓力差，這個(gè)壓力差就是升力。

先用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)做鋪墊，學(xué)生更容易理解飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因。

課堂小結(jié)：

通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問(wèn)題？還有什么想探究的問(wèn)題？

學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。

促進(jìn)知識(shí)的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。