四、流体压强与流速的关系教学活动设计方案

教学设计

流体压强与流速的关系

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1.

教学内容分析

教材选自人教版八年级下册物理书第九章《压强》的第四节，是对前面学习的液体压强和气体压强特点的拓展与延伸，对学生知识能力的一次总结，对学生观察现象、设计实验，收集数据进行合理解释等科学能力的一次很好的检阅与培养。

本节课是流体力学的基础，内容与生活生产和科学技术联系密切，能使学生保持对科学探索的兴趣，是对整章物理知识的升华。

2.学习者分析

1．知识基础：学生前面已学习了压强的基础知识，理解了压强的存在，掌握了固体压强、液体压强、大气压强的相关知识，并且已经了解流体压强与流速的基本关系，为其应用的拓展打下了基础。

2．技能基础：初二学生到目前为止，已经完成了八个章节的物理学习，对物理的学习方法和物理思想有了一定的认识，但在深入理解和应用上还存在很大的问题。

3．思维障碍：初中生的思维处在形象思维向抽象思维转化的过渡期。他们的思维以形象思维为主，对直观现象比较感兴趣，喜欢动手，但欠缺对问题深入的思考及理性的思维。因此本节课主要采用从直观现象入手，通过探究活动，让学生亲历探究过程，降低学生学习难度。

特别是让学生通过创造性地“玩”，来探究物理规律，拉近了学生与物理的距离，激发学生好奇心，提高学生在学习中克服困难的能力，让学生学会应用物理知识解决实际问题，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

3.学习目标确定

1、通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。

2、能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。

3、能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。

4.学习重点难点

学习重点：流体压强与流速的关系

学习难点：利用流体压强与流速关系解释相关现象

5.学习活动设计

教师活动

环节一：

“神奇的蜡烛” 学生活动

问题1：燃烧着的蜡烛，如何才能让它熄灭？

问题2：是不是吹口气就能灭？

问题3：为什么隔着水杯吹气，蜡烛会熄灭呢？

隔着玻璃杯

隔着纸板吹气

吹气

思考并回答

1、

吹灭。

2、思考，带着问题学习。

（隔着纸板吹气）

（对着杯底吹气）

活动意图说明： 从学生已有的知识与认知结构入手，引入一个能引起学生认知冲突的问题情境，激发学生的学习兴趣，引入新课。

环节二：探究气体流速与压强的关系（提出猜想）

【学生演示】竖直放置的两张纸，

往中间吹气，改变气体的流速。

观察实验现象：两张纸向中间靠拢。

现象分析：没吹气前纸外侧气压等于内侧气压，不产生压强差。向纸中间吹气，外侧气压大于内侧气压，产生向内的压强差。

提出猜想：此现象与压强和空气流速有关，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

【思考】你观察到了什么？你能利用所学知识分析此现象吗？你的猜想是？

【小结】

两张纸静止时，纸的内外两侧压强相等，吹气时两纸内侧空气流速 大 ，压强 小 ，外侧空气流速 小 ，压强 大 ，纸的内外两侧形成 压强差 ，从而形成压力差，所以纸向 中间 靠拢。

活动意图说明

联系旧知识，让学生自主思考，并基于实验现象提出猜想。

环节三：探究气体流速与压强的关系（实验验证）

教师活动3 【教师演示】标有A、B、C的三个透明塑料管，中间各放一个乒乓球，通过吹风机吹风的办法，改变乒乓球左侧空气流速。

学的活动3 思考并回答：

1、

乒乓球向左运动

2、

离吹风口近的乒乓球先落地

3、

流速大的地方压强小，流速小的地方压强

【思考】乒乓球向哪个方向运动？三个乒乓球是同时落地的吗？你能解释此现象的原因吗？

大，离吹风口近的地方，空气流速较大，压强较小，所以乒乓球左右两端压力差就越大，下落就越快。

吹气

【辅助实验】观察纸风车的转动情况，辅助理解流体压强与流速的关系。

现象：离吹风口近风车转的快；

离吹风口远风车转的慢。

【结论】气体流速越大的地方，压强越 小

，

气体流速越小的地方，压强越 大 ，

活动意图说明：

通过实验，验证学生的猜想，并在推导过程中培养学生的逻辑思考能力

环节四：探究液体流速与压强的关系（提出猜想）

【教师演示】

向大家介绍手持式搅拌器的结

构，并演示现象：当刀片高速旋转

后，可以把杯子提起来。

（手持式搅拌棒）

思考并回答：

防溅护罩内流速大，压强小；外侧流速小压强大，压力差的作用使得杯子被提起。

（杯子被提起来）

【思考】为什么搅拌器能够把杯子提起来？

【分析】搅拌器在搅拌过程中，防溅护罩内液体流速大，压强 小 ，防溅护罩外液体流速 小 ，压强 大 ，从而形成压力差。

猜想：

液体流速大的地方压强小，流速小的

地方压强大。

活动意图说明：

通过生活中使用搅拌机的现象，引入学生对液体流速与压强关系的猜想，既调动了学生学习物理的积极性，又能够体现生活处处是物理，并让启发学生思考，引入对液体流速与压强关系的探究。

环节五：探究液体流速与压强的关系（实验验证）

【教师演示】

【观察并回答】

介绍流体压强与流速关系演示粗管上方液柱高，细管上方液柱低。

器，并打开止水夹，让水流动起来，观察玻璃管中液柱的变化，并完成学案上的表格。

（流体流速与压强关系演示器）

【现象分析】

【结论】

液体流速越大的位置，压强越 小 ；流速越小的位置，压强越 大 。

【小结】

流体：具有流动性的物体。

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。

活动意图说明流速与压强

通过液体流速与压强关系演示器，让学生更加直观的观察到流速与压强的关系，培养学生的实验研究能力及分析现象得出结论的能力。

环节六：飞机如何升空？

【教师演示】

讲解仪器构造，演示飞机升力仪器，思考飞机如何升空？

思考并回答：

机翼上方空气流速大，压强小，机翼下方空气流速小，压强大，有向上的压力差。

（飞机升力演示器）

【提问】

飞机机翼的设计其实是放生学的结果，仿照的是聪明的鸟类，鸟类在正常飞行时，翅膀是流线型的，那当鸟类遇到强风后，身体会发生怎样的变化？

思考并回答：

翅膀会倒过来。

（正常飞行）

（遇到强风）

活动意图说明：

通过飞机升力演示器，模拟飞机起飞的场景，从而让学生了解飞机升力产生的原因。并通过讲解鸟类在遇到强风后翅膀的变化让学生进一步体会流体压强与流速的关系，体现从生活走向物理，从物理走向生活。

环节七：揭秘神奇的蜡烛

【提问】你能用所学的知识解释为什么隔着水杯吹气，蜡烛会熄灭呢？

思考并回答：

杯子外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速小，压强大，压力差的作用使蜡烛熄灭。

活动意图说明：

学以致用，让学生能够用本节课所学习的内容揭秘神奇的蜡烛，提升学生学习的成就感。

环节八：学生实验

【学生分组实验】

要求：请自选器材，证明流体压强与流速的关系。

分组实验，讨论交流：

（实验一）

（实验器材）

（实验二）

（实验三）

活动意图说明：

让学生自选器材证明流体压强与流速的关系，形式新颖，学生参与度高。并能通过实验进一步加深学生对所学内容的理解。

环节九：生活中现象

【提问】

为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行？

【思考并回答】

同向行驶，两船中间部分水流速大，压强小，两船就会在外侧压力下撞在一起。

【提问】

为什么地铁站设置黄色安全线和屏蔽门？

【思考并回答】

靠近地铁的地方流速大，压强小；离站台远的地方气体流速小，压强大，强大的气流会将人推向列车。

【提问】

为什么草原犬鼠的洞穴被称为“空调”

洞穴？

【思考并回答】

平坦的洞口流速小，压强大；有土堆的洞口流速大，压强小，形成压强差，使空气从平坦的洞口流进。

活动意图说明

培养学生用所学知识分析生活中现象的能力，并且进一步提升学生对本节课的认知。

小结：

板书设计

第四节： 流体压强与流速的关系

一、流体 四、生活中有关流体压强与流速关系的现象

具有流动性的物体 “空调”洞穴

、地铁安全屏蔽门

二、探究气体压强与流速的关系 喷雾器、铁路旁防护网

流速大的地方压强小，流速小的地方压强大

三、飞机的升力：上下表面压力差