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一、教学目标
1.知识与技能
(1)了解流体压强与流速的关系.
(2)了解飞机升力怎样产生的.
(3)尝试性解释生活中跟“流体压强与流速的关系”相关的简单现象.
2.过程与方法
通过观察和实验探究,学会运用归纳、类比的研究方法.体验科学态度和探索精神.
3.情感态度与价值观
领略流体压强与流速的关系所产生现象的美妙,培养学生敢于表达自己的想法,乐于参与科学实践活动,有团队精神.
二、教学重难点
重点:了解流体压强与流速的关系;了解飞机升力产生的原因.
难点:分析飞机升力产生的原因,运用流体压强与流速的关系解释生活中的简单现象.
三、课前准备
实验器材:每个小组薄纸片2张,纸条2根,吸管2根,玻璃瓶1个,玻璃水杯2个,漏斗1个,乒乓球2个,竹筷一双,吸水纸若干,水槽1个,大注射器1个,泡沫塑料(小船样)2块;教师准备伯努利实验器材,飞机模型(模拟空洞实验).
多媒体材料:国庆60周年阅兵式视频(飞机飞行表演片断),机翼横截面图片,欧洲灰雁飞行情况图片.
四、课堂教学流程实录
(一)创设情境,导入新课
师:播放《国庆60周年阅兵式》飞机飞行表演片断.
生:观看《国庆60周年阅兵式》飞机飞行表演.(不时惊叹、感动、赞美,课堂气氛顿时活跃起来)
生:激动,(为科技的飞速发展而激动)自豪.(为祖国的强大而自豪)
师:想不想飞上蓝天?
生:想!(跃跃欲试)
师:想不想知道飞机是怎样飞上蓝天的?
生:想!(兴趣更浓)
师:学习了今天的知识,你就知道飞机是怎样飞上蓝天的,以后你就可以理直气壮地在蓝天翱翔了,我们要学的内容是《流体压强与流速的关系》.
(二)激发兴趣,实验探究
师:我们的祖先在看到天空中自由飞翔的鸟儿时,就梦想着有朝一日能像鸟儿一样,拥有一双翅膀,在空中自由翱翔、俯瞰大地.勤劳、勇敢而智慧的祖先们正是这样去不断探索的,经历了无数次的失败,付出许多汗水,甚至鲜血,终于梦想成真!所以我们要好好学习,储备丰富的知识,让知识的翅膀更强更硬,飞得更高更远.
师:气体和液体不流动时,内部压强产生的原因是什么?
生:气体和液体内部的压强,是由于受重力作用,同时又具有流动性产生的.
师:很好!同学们压强的知识学得不错.气体和液体统称流体.那么当液体和气体流动时,其内部压强又是怎样的呢?
生:猜想,议论纷纷.
1.探究气体压强与流速的关系
师:我们先探究气体流动时内部的压强.
全班学生分成9个小组,以小组为单位进行实验探究,要求:在所给的器材中选取适当的器材,自主设计实验,探究气体压强与流速的关系,把实验探究的过程和观察到的现象记录在表格中,并在小组内讨论分析实验现象产生的原因.探究过程中小组内成员要合理分工,互换角色,合作完成.
生:积极参与,小组内成员分工合理,有设计方案的,有动手操作的,有记录现象的,也有借鉴其它小组方法的.(教室内异常热闹)
师:积极参与其中,在组间来回巡视,对设计和探究有困难的小组进行适当引导.
生1:把两张纸竖直平行放置,向两张纸中间吹气,观察并记录现象.(参照教材165页图8-55)
生2:把纸条先置于嘴唇下方,纸条自然下垂,然后再沿水平方向吹气,观察并记录现象.(实验探究简单,但有新意,且切合主题)
生3:把乒乓球置于漏斗下方放手,然后向下吹气后再放手,观察并记录现象.(有创意,技巧性要强一些,学生多次试验后才成功)
生4:将两只玻璃杯口对口,杯口略向上且留一定的缝隙,其中一只杯里有一乒乓球,对着缝向前吹气,观察并记录现象.(实验设计新颖,有说服力)
生5:把两个乒乓球静放在两支竹筷上,中间保持一定的距离,用吸管向两乒乓球中间吹气,观察并记录现象.(参照教材163页图8-50)
生6:在一个玻璃瓶中装一定量的水,把A吸管竖直插入水中,B吸管横放在A吸管上端管口处,向前吹气,观察并记录现象.(实验设计参照教材164页图8-52,该实验效果好,吸引力强,极具感染力)
师:同学们探究得很认真,实验很成功,效果很好,哪个小组愿意把你们的探究成果向大家展示?
生:向两张竖直平行放置的纸中间吹气,两张纸相互靠拢.说明两张纸中间的空气流速快,压强变小.(连吹了两次,两张纸都靠拢了,小组代表展示,非常神气,很有成就感)
师:效果很明显,结论很正确!请下一个组努力.
生:用吸管向静止的两乒乓球中间吹气,两个乒乓球靠拢了,说明两乒乓球中间的空气流速快,压强小.
师:很棒!请继续.
生:向置于嘴唇下方的纸条沿水平方向吹气,纸条被吹了起来,说明纸条上方的空气流速快,压强小.
[HJ1.3mm]师:同学们都很棒,在气体中压强与流速的关系是什么?
生:气体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:同学们总结得很好.但只对气体进行探究得出结论,说服力还不够,我们还要对液体压强与流速的关系进行探究.
2.探究液体压强与流速的关系
师:液体压强与流速又有什么关系呢?
生:我想可能和气体的情形相同.
师:同学们很善于思考,这很不错,还是用实验来说话,大家探究一下吧. 以小组为单位进行实验探究,要求:在所给的器材中选取适当的器材,自主设计实验,探究液体压强与流速的关系,把实验探究的过程和观察到的现象记录在表格中,并在组内交流讨论,分析实验现象产生的原因.
生:在水槽中放入两塑料小船,用注射器向两小船的中间喷水,观察并记录现象.(参照教材163页图8-51)
师:在小组间巡视,引导有困难的学生,学生充分探究后,请同学们展示一下探究成果.
生:在两小船中间喷水,两小船向中间靠拢,说明两小船中间的水在流动时,压强减小了.
师:同学们总结得很正确.现在我们来看一个演示实验.
[TP5CW48.TIF,Y#]
师:展示伯努利实验装置(图1),介绍它的结构及使用方法,演示之前,先让学生进行猜想.当管中的水不流动时,A、B、C三管中的水柱高度如何?
生:三个管中水柱一样高.
师:运用了什么原理?
生:连通器的原理.
师:若管中的水发生流动,A、B、C三管中水柱的高度哪个最低?先猜一猜.
生:积极猜想.
师:演示,让水从装置的一端流入,另一端流出,结果B管中的水柱最低.
生:惊讶!我猜的是B管中的水柱最高.
师:分析一下原因.
生:B管下端的横管要细一些,水流过时流速快,B管的压强减小,因而B管的水柱最低.
师:分析得正确.请同学们总结一下,液体压强与流速是什么关系?
生:在液体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:很棒,我们对液体和气体都做了大量的实验探究,那么流体压强与流速的关系是什么?
生:在流体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:同学们总结得很好.
3.物理与生活
师:请同学们列举生活中和流体压强与流速的关系有关的例子.
生1:火车站站台安全线.
生2:跑车的尾翼.
生3:汽车高速驶过后总是尘土飞扬.
师:请同学们在小组内讨论,用学过的知识来解释以上例子.
生:激烈讨论,积极展示.
4.飞机的升力
师:几十吨重的飞机为什么能够飞上天?
生:积极思考.
师:演示飞机模型在风力的作用下飞了起来.
生:认真观察,积极思考.
师:展示飞机机翼的横截面图片,请同学们分析飞机升力产升的原因.
生:动手画图,积极讨论,认真分析,形成结论.
师:请小组展示你们的成果.
生:我们组分析讨论认为,机翼的形状是上凸下平,空气流过机翼上方的速度比下方快,存在向上的压强差,产生升力.
师:同学们分析得很充分,总结到位,结论正确.
生:鸟滑翔时翅膀的形状与飞机的机翼相似,上凸下平,飞机的制造应该是仿照了鸟的飞行原理,它们都应用了流体压强与流速的关系这一知识.
师:你真了不起,观察分析得这么仔细,善于分析问题.
生:自豪.
师:灰雁巧胜大自然.
课件展示:灰雁正在空中自由翱翔.突然天气变得异常恶劣,这一高度的空气流动很快,非常不稳定,灰雁需要降低高度以摆脱不利的环境.灰雁怎样做才能迅速降低高度呢?
生:积极讨论.
师:来回巡视,了解情况.
生1:快速扇动翅膀.
生2:头朝下,急速转身.
师:根据灰雁翅膀的形状改变来考虑.(提示)
生:我知道了,把身体翻转过来.
师:你真是天才,灰雁就是这样做的.
课件展示:灰雁身体翻转180度的图片.只见灰雁头朝上,身体朝下,以一种怪异的姿态继续飞行,灰雁用它的智慧,以特技神奇地战胜了大自然.
(三)总结提炼,课堂展示
师:汽车的外形设计成流线形有什么好处?
生:有利于减小阻力.
师:当汽车高速行驶时,对路面的压力如何变化?
生:组间讨论.
师:请同学们展示一下.
生:汽车的外形大体是上凸下平,空气流过汽车上方的流速快,压强小,汽车对路面的压力减小.
师:同学们分析总结得很对,汽车高速行驶时对路面的压力减小,车轮与路面间的附着力减小,容易发生交通事故,因此驾驶汽车要遵守交通法规,不能超速行驶.(渗透法制教育)
(四)学以致用,课外拓展
师:记住惨痛的教训,课外查阅相关资料,了解海难“豪客号”与“奥林匹克”号相撞的历史,探索海难奥秘,揭示事故真相,要求写一篇科技小论文,以讲故事的形式在下节课展示.
五、点评
课堂从日常生活现象入手,通过几个实探究验,课堂的大部分时间学生都在自主设计、合作探究、交流讨论、总结展示,充分调动了学生学习的积极性,使学生成为课堂的主人,对实现教学目标起到了很好的作用.注重科学探究,提倡学习方式的多样化,学生在实验探究的过程中,教师积极参与,对有困难的小组进行引导,充分体现了课堂上教师是引导者,合作者.通过分析汽车高速行驶时对地面的压力变小,车轮与地面的附着力减小,容易发生交通事故,因此驾驶车辆要遵守交通法规,不要超速行驶,在注重知识与技能的同时,对学生进行了安全和法制教育、爱国主义的情感教育,有利于三维目标的实现.
1.知识与技能
(1)了解流体压强与流速的关系.
(2)了解飞机升力怎样产生的.
(3)尝试性解释生活中跟“流体压强与流速的关系”相关的简单现象.
2.过程与方法
通过观察和实验探究,学会运用归纳、类比的研究方法.体验科学态度和探索精神.
3.情感态度与价值观
领略流体压强与流速的关系所产生现象的美妙,培养学生敢于表达自己的想法,乐于参与科学实践活动,有团队精神.
二、教学重难点
重点:了解流体压强与流速的关系;了解飞机升力产生的原因.
难点:分析飞机升力产生的原因,运用流体压强与流速的关系解释生活中的简单现象.
三、课前准备
实验器材:每个小组薄纸片2张,纸条2根,吸管2根,玻璃瓶1个,玻璃水杯2个,漏斗1个,乒乓球2个,竹筷一双,吸水纸若干,水槽1个,大注射器1个,泡沫塑料(小船样)2块;教师准备伯努利实验器材,飞机模型(模拟空洞实验).
多媒体材料:国庆60周年阅兵式视频(飞机飞行表演片断),机翼横截面图片,欧洲灰雁飞行情况图片.
四、课堂教学流程实录
(一)创设情境,导入新课
师:播放《国庆60周年阅兵式》飞机飞行表演片断.
生:观看《国庆60周年阅兵式》飞机飞行表演.(不时惊叹、感动、赞美,课堂气氛顿时活跃起来)
生:激动,(为科技的飞速发展而激动)自豪.(为祖国的强大而自豪)
师:想不想飞上蓝天?
生:想!(跃跃欲试)
师:想不想知道飞机是怎样飞上蓝天的?
生:想!(兴趣更浓)
师:学习了今天的知识,你就知道飞机是怎样飞上蓝天的,以后你就可以理直气壮地在蓝天翱翔了,我们要学的内容是《流体压强与流速的关系》.
(二)激发兴趣,实验探究
师:我们的祖先在看到天空中自由飞翔的鸟儿时,就梦想着有朝一日能像鸟儿一样,拥有一双翅膀,在空中自由翱翔、俯瞰大地.勤劳、勇敢而智慧的祖先们正是这样去不断探索的,经历了无数次的失败,付出许多汗水,甚至鲜血,终于梦想成真!所以我们要好好学习,储备丰富的知识,让知识的翅膀更强更硬,飞得更高更远.
师:气体和液体不流动时,内部压强产生的原因是什么?
生:气体和液体内部的压强,是由于受重力作用,同时又具有流动性产生的.
师:很好!同学们压强的知识学得不错.气体和液体统称流体.那么当液体和气体流动时,其内部压强又是怎样的呢?
生:猜想,议论纷纷.
1.探究气体压强与流速的关系
师:我们先探究气体流动时内部的压强.
全班学生分成9个小组,以小组为单位进行实验探究,要求:在所给的器材中选取适当的器材,自主设计实验,探究气体压强与流速的关系,把实验探究的过程和观察到的现象记录在表格中,并在小组内讨论分析实验现象产生的原因.探究过程中小组内成员要合理分工,互换角色,合作完成.
生:积极参与,小组内成员分工合理,有设计方案的,有动手操作的,有记录现象的,也有借鉴其它小组方法的.(教室内异常热闹)
师:积极参与其中,在组间来回巡视,对设计和探究有困难的小组进行适当引导.
生1:把两张纸竖直平行放置,向两张纸中间吹气,观察并记录现象.(参照教材165页图8-55)
生2:把纸条先置于嘴唇下方,纸条自然下垂,然后再沿水平方向吹气,观察并记录现象.(实验探究简单,但有新意,且切合主题)
生3:把乒乓球置于漏斗下方放手,然后向下吹气后再放手,观察并记录现象.(有创意,技巧性要强一些,学生多次试验后才成功)
生4:将两只玻璃杯口对口,杯口略向上且留一定的缝隙,其中一只杯里有一乒乓球,对着缝向前吹气,观察并记录现象.(实验设计新颖,有说服力)
生5:把两个乒乓球静放在两支竹筷上,中间保持一定的距离,用吸管向两乒乓球中间吹气,观察并记录现象.(参照教材163页图8-50)
生6:在一个玻璃瓶中装一定量的水,把A吸管竖直插入水中,B吸管横放在A吸管上端管口处,向前吹气,观察并记录现象.(实验设计参照教材164页图8-52,该实验效果好,吸引力强,极具感染力)
师:同学们探究得很认真,实验很成功,效果很好,哪个小组愿意把你们的探究成果向大家展示?
生:向两张竖直平行放置的纸中间吹气,两张纸相互靠拢.说明两张纸中间的空气流速快,压强变小.(连吹了两次,两张纸都靠拢了,小组代表展示,非常神气,很有成就感)
师:效果很明显,结论很正确!请下一个组努力.
生:用吸管向静止的两乒乓球中间吹气,两个乒乓球靠拢了,说明两乒乓球中间的空气流速快,压强小.
师:很棒!请继续.
生:向置于嘴唇下方的纸条沿水平方向吹气,纸条被吹了起来,说明纸条上方的空气流速快,压强小.
[HJ1.3mm]师:同学们都很棒,在气体中压强与流速的关系是什么?
生:气体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:同学们总结得很好.但只对气体进行探究得出结论,说服力还不够,我们还要对液体压强与流速的关系进行探究.
2.探究液体压强与流速的关系
师:液体压强与流速又有什么关系呢?
生:我想可能和气体的情形相同.
师:同学们很善于思考,这很不错,还是用实验来说话,大家探究一下吧. 以小组为单位进行实验探究,要求:在所给的器材中选取适当的器材,自主设计实验,探究液体压强与流速的关系,把实验探究的过程和观察到的现象记录在表格中,并在组内交流讨论,分析实验现象产生的原因.
生:在水槽中放入两塑料小船,用注射器向两小船的中间喷水,观察并记录现象.(参照教材163页图8-51)
师:在小组间巡视,引导有困难的学生,学生充分探究后,请同学们展示一下探究成果.
生:在两小船中间喷水,两小船向中间靠拢,说明两小船中间的水在流动时,压强减小了.
师:同学们总结得很正确.现在我们来看一个演示实验.
[TP5CW48.TIF,Y#]
师:展示伯努利实验装置(图1),介绍它的结构及使用方法,演示之前,先让学生进行猜想.当管中的水不流动时,A、B、C三管中的水柱高度如何?
生:三个管中水柱一样高.
师:运用了什么原理?
生:连通器的原理.
师:若管中的水发生流动,A、B、C三管中水柱的高度哪个最低?先猜一猜.
生:积极猜想.
师:演示,让水从装置的一端流入,另一端流出,结果B管中的水柱最低.
生:惊讶!我猜的是B管中的水柱最高.
师:分析一下原因.
生:B管下端的横管要细一些,水流过时流速快,B管的压强减小,因而B管的水柱最低.
师:分析得正确.请同学们总结一下,液体压强与流速是什么关系?
生:在液体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:很棒,我们对液体和气体都做了大量的实验探究,那么流体压强与流速的关系是什么?
生:在流体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
师:同学们总结得很好.
3.物理与生活
师:请同学们列举生活中和流体压强与流速的关系有关的例子.
生1:火车站站台安全线.
生2:跑车的尾翼.
生3:汽车高速驶过后总是尘土飞扬.
师:请同学们在小组内讨论,用学过的知识来解释以上例子.
生:激烈讨论,积极展示.
4.飞机的升力
师:几十吨重的飞机为什么能够飞上天?
生:积极思考.
师:演示飞机模型在风力的作用下飞了起来.
生:认真观察,积极思考.
师:展示飞机机翼的横截面图片,请同学们分析飞机升力产升的原因.
生:动手画图,积极讨论,认真分析,形成结论.
师:请小组展示你们的成果.
生:我们组分析讨论认为,机翼的形状是上凸下平,空气流过机翼上方的速度比下方快,存在向上的压强差,产生升力.
师:同学们分析得很充分,总结到位,结论正确.
生:鸟滑翔时翅膀的形状与飞机的机翼相似,上凸下平,飞机的制造应该是仿照了鸟的飞行原理,它们都应用了流体压强与流速的关系这一知识.
师:你真了不起,观察分析得这么仔细,善于分析问题.
生:自豪.
师:灰雁巧胜大自然.
课件展示:灰雁正在空中自由翱翔.突然天气变得异常恶劣,这一高度的空气流动很快,非常不稳定,灰雁需要降低高度以摆脱不利的环境.灰雁怎样做才能迅速降低高度呢?
生:积极讨论.
师:来回巡视,了解情况.
生1:快速扇动翅膀.
生2:头朝下,急速转身.
师:根据灰雁翅膀的形状改变来考虑.(提示)
生:我知道了,把身体翻转过来.
师:你真是天才,灰雁就是这样做的.
课件展示:灰雁身体翻转180度的图片.只见灰雁头朝上,身体朝下,以一种怪异的姿态继续飞行,灰雁用它的智慧,以特技神奇地战胜了大自然.
(三)总结提炼,课堂展示
师:汽车的外形设计成流线形有什么好处?
生:有利于减小阻力.
师:当汽车高速行驶时,对路面的压力如何变化?
生:组间讨论.
师:请同学们展示一下.
生:汽车的外形大体是上凸下平,空气流过汽车上方的流速快,压强小,汽车对路面的压力减小.
师:同学们分析总结得很对,汽车高速行驶时对路面的压力减小,车轮与路面间的附着力减小,容易发生交通事故,因此驾驶汽车要遵守交通法规,不能超速行驶.(渗透法制教育)
(四)学以致用,课外拓展
师:记住惨痛的教训,课外查阅相关资料,了解海难“豪客号”与“奥林匹克”号相撞的历史,探索海难奥秘,揭示事故真相,要求写一篇科技小论文,以讲故事的形式在下节课展示.
五、点评
课堂从日常生活现象入手,通过几个实探究验,课堂的大部分时间学生都在自主设计、合作探究、交流讨论、总结展示,充分调动了学生学习的积极性,使学生成为课堂的主人,对实现教学目标起到了很好的作用.注重科学探究,提倡学习方式的多样化,学生在实验探究的过程中,教师积极参与,对有困难的小组进行引导,充分体现了课堂上教师是引导者,合作者.通过分析汽车高速行驶时对地面的压力变小,车轮与地面的附着力减小,容易发生交通事故,因此驾驶车辆要遵守交通法规,不要超速行驶,在注重知识与技能的同时,对学生进行了安全和法制教育、爱国主义的情感教育,有利于三维目标的实现.