8.4流体的压强与流速的关系教学设计
课题
8.4流体的压强与流速的关系
单元
第八章《压强》
学科
物理
年级
八年级
教材内容分析
流体的压强与流速的关系是本章中第四节内容,是压强知识体系中的一部分,通过学习压强、液体压强、大气压强中,从流体压强这一方面进行拓展压强的知识,为高中会学习的伯努利原理奠定基础,教材从生活中不容易发现的现象入手,吹气观察纸张运动方向、漏斗吹乒乓球、飞机机翼结构与鸟翅膀结构等,向学生输出流体压强与流速关系、升力的产生等知识,体现了生产生活、科技进步与物理知识的紧密联系
2022新课标要求
2.2.8探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用
学习
目标与核心素养
1、知道流体压强与流速的关系,知道升力的产生(物理观念)
2、通过实践操作从小实验中,用归纳法、转换法等总结出流体压强与流速的关系,进而了解升力的产生,解释生活中现象(科学思维、科学探究)
3、生活中随处可见流体,通过学习认识到压强与流速的关系、升力的产生,认识到物理知识与生活生产、科技发展的密不可分,从而加深对科学探索的热爱(科学态度与责任)
学情分析
在认识了压强、液体压强、大气压强等知识后,结合液体与气体的特点拓展流体压强这一概念的输出,虽然流体在我们的生活中随处可见,但是学生很难将其与我们生活的一些现象联系,因而教师需通过一些生活中的常见例子、小实验等对流体压强与流速关系、升力等知识进行说明,从而深化拓展压强体系知识的学习,为高中的学习奠定基础
重点
1、探究并掌握流体压强与流速的关系;2、升力的产生
难点
1、能够运用流体压强与流速的关系解释生活和科技中的相关现象
材料准备
多媒体课件:ppt
实验器材:杯A4纸、漏斗、乒乓球、吸管、烧杯、吹风机/风扇、机翼模型等
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
情景导入:1912年秋天,当时世界上最大的远洋巨轮“奥林匹克号”正在大海中航行,在距它100m以外有一艘比它小得多的“豪克号”铁甲巡洋舰,正与它平行高速航行着。突然间,“豪克号”像着了魔似的失去控制,向巨轮冲过去,把巨轮的船舷撞了一个大洞。为何两艘本来毫无交集的船会发生这种可怕的”偶遇”呢?
引入课题
讲授新课
知识点一探究流体的压强与流速的关系
回顾以往学习的内容,物理上把物质分为气体、液体、固体,其中气体和液体都具有流动性,因此引出流体的概念:气体、液体等都具有流动性,统称为流体,而流体流动产生的压强叫流体压强
阅读活动1的内容,教师在课堂上带领学生进行简单的小实验,并与学生一起分析各部分流体的速度,以及纸片、乒乓球、水的运动方向,分析流体速度与压强的关系
举例说明生活中更多流速的压强度与流速关系的例子,如列车站台设置安全线、会装“空调”的犬鼠、航海规定不能两船并行等例子,从从流体的压强与流速的关系,分析案例出现的现象及原因
知识点二升力的产生
阅读活动2内容,利用飞机机翼模型进行实验,观察模型的外形特点,其周围的流体流速的大小、模型运动的特点及方向
由于飞机机翼的特殊形状(上表面弯曲,下表面平坦),气流经过机翼模型上方的流速比下方的流速大,于是向上、向下的压力差就产生了使机翼模型上升的力。
因此,物体上、下方所受的压力差产生上升的力,就是升力。F升=F向上-F向下
观察飞机机翼的剖面图,可知飞机之所以能在天空飞行,是因为有升力
而鸟的翅膀剖面也呈现出飞机机翼相似的形状,正是如此人类仿照鸟的翅膀设计出飞机的机翼
生活中有很多先进的技术改革是应用了升力,如水翼船、跑车的尾翼,正是船或车获得了升力,从而减少了与接触面的摩擦,从而提升了速度,减少了损耗,从而更适用于诸如比赛等场景。
分析得出流体的特征、概念,跟随教师进行活动1实验,讨论分析实验现象,总结流体速度与压强的关系
跟随教师进行活动2的实验内容,观察实验现象及总结实验结果,举例说明生活中升力相关的现象
知道流体的压强与流速的关系,解释生活中相关现象
知道升力的产生,用升力的知识解释生活中的现象
课堂练习
1.图中的物理现象,不能用流体的压强与流速的关系解释的是(C)
A.甲图中,向乒乓球中间吹气,乒乓球向中间靠拢
B.乙图中,推动活塞,集气瓶中的水沿吸管流出
C.丙图中,点燃蜡烛后,孔明灯飞上了天空
D.丁图中,C919飞机机翼做成上凸下平
2.如图,鸟的翅膀与飞机机翼相似,上凸下平,能在天空中自由飞翔,当鸟飞翔时(A)
A.翅膀上方的空气流速大,压强小
B.翅膀上方的空气流速小,压强大
C.翅膀下方的空气流速大,压强大
D.翅膀下方的空气流速小,压强小
3.如图所示是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图,它有两个出口,当风吹过隆起的洞口A表面时,