45流体的压强和流速.docx

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45流体的压强和流速

第五节　流体的压强和流速

北京市顺义区第三中学张羽燕

一、指导思想与理论依据

本课的设计以面向全体学生，进一步提高学生科学探究能力，提高学生科学素养，促进学生发展为基本理念，以学生为主体、教师为主导、双向互动为原则，以探究物理规律和培养物理研究方法为相互交错和相互渗透的主线，引导学生从生活走向物理，从物理走向社会，使学生体会到科学规律和科学技术的重要价值，培养严谨认真的科学态度，提高物理素养。

二、教学背景分析

1.教学内容分析

本节课是一节规律课，包括流体压强和流速的关系及其应用两部分，是学习完液体和气体压强规律后提出的探究问题，是前面所学压强知识的补充和延伸。

学习这些内容，学生需要知道液体压强知识、气体压强知识、平衡力、力的相互作用知识。

本节所研究的规律在生产、生活中有重要应用。

所以，本课对培养学生的探究能力有很大的价值。

2.学生情况分析

学生已经知道液体、气体的压强规律，知道显示压强大小的基本方法，为探究流体压强和流速的关系奠定了基础。

但学生对“流体压强和流速的关系”认识比较少，他们基本上没有思考过相关问题，这就需要教师在课上创设问题情境，从中引发问题，为学生顺利完成探究进行必要的铺垫。

学生已经具备在生活和网络中的调查能力、观察能力、适当引导下的初步探究能力、归纳总结能力、在网络上查找相关信息的能力。

不同学生基础和能力的差异可能很大，因此可以视情况实施分层小组探究教学。

3.教学方式

本课主要采用启发式实验探究教学法，通过实验、设疑、启发、讨论、讲授等方式，让学生在积极主动的课堂氛围中经历探究过程，体会探究方法，学习物理知识，提高能力。

4.教学手段

演示实验、分组实验探究；利用多媒体和相关的自制课件引导学生思考或展示学生探究成果；利用学习指导卡引导学生设计实验、探究指导卡指导探究。

学生器材：

分组探究实验的自制实验装置（利用生活中的废弃物制作的装置）、自制流速和横截面积关系的演示器、学习指导卡、不同探究实验的探究指导卡、鼓风机、微小压强计、铁架台。

教师器材：

漏斗、乒乓球、烧杯、升降台、滴管、红墨水、自制机翼升力演示器、喷雾器。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）说出流体压强和流速的关系。

（2）能说明与流体压强和流速关系相关的现象。

2.过程与方法

经历科学探究过程，体会研究物理问题的方法。

如：

控制变量法、比较法、分析法、归纳法。

3.情感、态度与价值观

（1）通过观察对比实验，提高对科学的求知欲。

（2）在实验探究过程中，体验学习的乐趣，感受成功的喜悦，养成实事求是的科学态度。

（3）通过规律在生产、生活中的应用，关注科学技术对社会发展和人类生活的影响，意识到物理来源于生活，服务于社会，通过规律的应用及其危害并存的事实，体会辩证唯物主义。

四、教学重点和难点

1.教学重点

流体压强和流速的关系。

2.教学难点

改变流速的方法和显示压强的方法。

五、教学流程示意图

六、教学过程

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

对

比

实

验

引

课

一、创设情境

演示对比实验

1.把乒乓球放在桌面上，然后向前吹气。

2.把乒乓球放在漏斗下，松手后，乒乓球自然落下。

3.用吹风机吹漏斗下的乒乓球，并转动改变漏斗口朝向。

二、提出探究问题

1.利用课件引导学生分析，使其认识到气体压强与流速有关。

2.引导学生联想到液体压强也可能和流速有关。

3.说明液体和气体统称为流体。

4.提出探究问题：

探究流体的压强和流速的关系。

板书课题。

观察并思考，进入问题情境。

观看并思考。

思考。

倾听。

思考并记笔记。

通过对比实验，创设问题情境，引发学生思考，激发好奇心和求知欲，培养善于质疑、勇于探究的精神。

通过实验现象引导学生分析，进而提出问题，调动学生积极性，从而培养发现问题、提出假设的能力。

实

验

探

究

一、实验设计引导

引导学生思考：

设计实验时要测量的物理量是什么？

需要改变的物理量是什么？

（一）利用“学习指导卡”逐步引导学生，想出改变流速的具体方法。

1.引导学生想出改变气体流速的具体方法。

（根据学生的回答进行有针对性的引导和解释。

）

2.引导学生想出改变液体流速的具体方法。

（根据学生的回答进行有针对性的引导和解释。

）

思考并回答问题。

可能提出改变气体流速的方法。

1.用嘴吹气。

2.用能调节风速的电风扇吹风。

3.加一个阀门。

可能提出改变液体流速的方法。

1.直接用水龙头改变水的流速。

2.把水管子捏扁，使水的流速变大。

引领学生开展探究活动，渗透科学方法教育。

利用“学习指导卡”对学生进行有效的引导，加强教师的引导作用，为实验探究做好铺垫。

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

实

验

探

究

演示通过改变横截面积改变液体流速的实验。

教师巡回指导，适时点拨。

3.教师总结归纳改变流速的具体方法。

（二）引导学生思考测量压强的方法

1.用微小压强计的实物和课件，引导学生通过U形管两侧液柱的高度差判断压强大小。

2.用课件引导学生通过液柱高度的变化判断压强的变化。

（三）组织学生完成“学习指导卡”的思考问题。

二、分组探究

先说明教师提供的实验器材，分别可用于探究气体压强和流速的关系，液体压强和流速的关系。

教师巡回指导，各组开展实验探究活动。

观察、思考。

学生在“学习指导卡”上总结改变流速的方法。

思考。

思考并回答问题。

思考并回答问题。

（一）各组学生自选实验器材。

（二）各组利用自选的实验器材和相应的“探究指导卡”进行探究活动，同时填写“探究指导卡”。

1.气体1组

改变流速的方法：

利用三通管。

显示压强的方法：

利用U形管两侧液柱的高度差。

2.气体2组

改变流速的方法：

改变横截面积。

显示压强的方法：

利用U形管两侧液柱的高度差。

提高学生总结归纳、进行知识迁移的能力。

提高学生设计实验方案，进行自主探究的能力。

适时检测，以便及时调控教学，为探究做好铺垫。

培养学生主动与他人合作的精神，使学生重视实践，勇于创新，掌握探究物理规律的科学方法。

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

分

组

探

究

（八个组从不同的角度进行探究，每个组的实验器材各不相同，相应的“探究指导卡”都从实验设计和实验操作两个方面进行了指导，同时要求学生分析归纳出实验结论。

）

教师巡回指导，各组开展实验探究活动。

3.气体3组

改变流速的方法：

直接利用阀门。

显示压强的方法：

利用U形管两侧液柱的高度差。

4.气体4组

改变流速的方法：

改变横截面积。

显示压强的方法：

利用U形管两侧液柱的高度差。

5.气体5组

改变流速的方法：

改变横截面积。

显示压强的方法：

利用U形管两侧液柱的高度差。

6.气体6组

改变流速的方法：

利用三通管。

显示压强的方法：

液柱的高度。

培养学生主动与他人合作的精神，使学生重视实践，掌握探究物理规律的科学方法。

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

分

组

探

究

教师巡回指导，各组开展实验探究活动。

三、交流展示

展示上交的部分“探究指导卡”。

四、交换器材，再探究

调配实验器材，使得每个组都从三个不同的角度进行三次实验探究。

五、交流展示

组织学生进行交流展示活动。

7.液体1组

改变流速的方法：

利用水龙头。

显示压强的方法：

液柱的高度。

8.液体2组

改变流速的方法：

改变横截面积。

显示压强的方法：

液柱的高度。

观看、思考。

各探究小组利用不同的实验器材从不同的角度进行深入的探究，并填写“探究指导卡”。

部分组展示自己的探究实验成果（用完成的“探究指导卡”说明）。

其他同学观看、思考。

培养学生主动与他人合作的精神，使学生重视实践，掌握探究物理规律的科学方法。

交流探究情况、成果。

充分发挥实验器材的作用，使各组学生从不同角度进行深入的探究，对科学探究形成全面的认识，提升探究能力，掌握科学方法。

总

结

归

纳

应

用

与

拓

展

1.从改变流速的方法和显示压强的方法分类总结探究实验。

2.归纳总结实验结论并板书。

应用：

1.为什么对着漏斗下的乒乓球吹气，乒乓球不会掉下来？

（动画课件分析）

2.飞机为什么会升入高空？

（1）播放飞机起飞的情景。

（2）演示：

水平吹风使机翼模型上升。

（3）动画课件分析原理。

3.引导学生分析喷雾器原理及形形色色的喷雾器。

（1）实物演示。

（2）动画课件分析原理。

4.引导分析全国第六次铁路大提速及带来的相关问题。

5.展示教学网站，布置课后自主学习作业，课后进行交流。

（资源有：

汽车化油器的原理、赛车漂移现象、飞机升力产生的原因及飞机发展史、历史上的撞船史实及撞船原因、中国以及世界的航海规定、龙卷风的成因和危害、乒乓球的“弧圈球”和足球的“香蕉球”的原理等）。

思考、总结归纳并记笔记。

思考并回答问题

思考并回答问题。

观看并思考。

观看并思考。

观看、思考并回答问题。

观察并思考。

观看、思考并回答问题。

观察、思考、分析并发表看法。

观看并思考。

总结实验探究活动，完善探究成果，提高学生总结归纳的能力。

与引课呼应，学以致用。

应用规律解释生活现象，使学生认识到物理源于生活，服务社会。

引导学生关注与所学知识相关的科学、技术、社会问题。

通过规律在生产、生活中的应用及其危害并存的事实，体会辩证唯物主义。

拓展学生的学习空间，使课上与课下呼应，促进学生的自主学习，使教学内容得以延续。

七、学习效果评价设计

1.评价方式

（1）知识、技能目标的评价（课上完成并反馈）：

撑一把雨伞行走在雨中，如右图所示，一阵大风吹来，伞面向上翻起。

出现这一现象的原因是（）

A.伞上方空气流速大于下方，所以伞上方压强大于伞下方的压强

B.伞上方空气流速大于下方，所以伞上方压强小于伞下方的压强

C.伞上方空气流速小于下方，所以伞上方压强大于伞下方的压强

D.伞上方空气流速小于下方，所以伞上方压强等于伞下方的压强

（2）过程与方法和情感、态度、价值观目标的评价（自评、组评课上完成，师评课下完成）

①实验探究过程的表现：

探究方案设计情况、探究实验参与情况、实验中发现和解决问题的能力、分析归纳实验结论情况、组内交流探讨情况、组间交流探讨情况。

②课上注意力集中情况。

③课后作业完成情况。

八、教学设计的特点

1.本课按照问题情境——引发疑问——提出问题——科学探究——解决疑问——获得方法——情感升华这一线索展开，首尾呼应，相得益彰。

首先通过三个演示实验引课，对比鲜明，让学生感到出人意料，由此创设了一个很好的问题情境。

在此基础上引导学生提出探究问题，激发了学生的学习兴趣和探究欲望。

在探究得出结论后，再让学生解释引课时的实验现象，学生有恍然大悟之感，从而体验到科学探究的魅力。

2.教学资源是科学探究的物质基础，直接制约了科学探究的成效。

在这节课中，教师开发了多种实验器材，支持学生的分组实验探究，突破了教学难点，保证了全体学生能够进行完整的科学探究，这是对教科书的突破，也是本案例的特色之一。

3.利用实验、课件引导学生分析喷雾器的原理、飞机机翼产生升力的原因、全国第六次铁路大提速及带来的相关问题。

又通过自主学习的方式使学生了解汽车化油器的原理、赛车漂移现象、船吸现象、龙卷风的成因与危害、乒乓球的“弧圈球”和足球的“香蕉球”的原理等，引导学生关注与所学知识相关的科学、技术、社会问题，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教育理念。