流體壓強與流速的關係新課標的教學設計
流體壓強與流速的關係新課標的教學設計
【教學設計理念】
1、 本節知識技能要求是初步瞭解,所以大量的實驗和現象是學習成功的關鍵,課堂中我設計了十幾個實驗和生活現象,使學生在“興中啟”、在 “趣中探”,做到在興趣中尋找規律,理解規律。
2、 為了讓學生自然輕鬆地得出 “氣體壓強與流速的關係”的研究課題,我設計了7個小實驗,讓學生歸納總結。然後回過頭來再讓學生設計實驗解釋生活現象,體現出從生活走向物理,從物理走向生活的學習理念。
3、 對“液體壓強與流速的關係”這個知識點的處理,主要充分調動學生的學習積極性,採用與氣體類比的方法,運用“討論實驗探究創造反思”五位一體的教學模式,以“提出問題—進行類比—形成假說—實驗檢驗—得出結論—生活應用”為主線的思維程式讓學生自己探究,利於培養學生邏輯思維能力和歸納總結的能力。
4、 為了使學生的學習得到進一步的昇華,在最後的創造活動中,先透過閱讀步步深入,引導學生利用“機翼”進行逆向思維的創造方法,解決跑車“飄”起來的實際問題。
【教材分析】
【教學過程設計】
一、情景引入
展示三個生活情景
1、 一陣秋風吹過,地上的落葉像長了翅膀一樣飛舞起來。
2、 冬天,風越刮越大,帶煙囪的爐子裡的火越著越旺,火苗越躥越高。
3、 居室前後兩面的'窗子都開啟著,過堂風吹過,居室側面擺放的衣櫃的門被吹開了。
這些都是生活中司空見慣的生活現象,同學們思考過其中的奧妙嗎?科學往往就藏在我們身邊,今天這節課我們就要透過實驗揭示這個小秘密。
二、學生實驗、確立研究課題
(一)學生實驗
教師佈置給學生以下七個實驗,要求學生在15分鐘內,選擇其中一部分,根據要求進行實驗(選擇的實驗越多越好),提醒學生注意認真觀察實驗現象。
1、 紙條一端貼近下嘴唇,用力向紙條上方吹氣,觀察現象。
圖12、 將一張紙折成∩形平放在桌子上,用力向∩形紙的下方與桌面之間的空間吹氣,觀察現象。
3、 用手握著兩張紙,讓紙自由下垂,在兩張紙的中間向下吹氣,觀察兩張紙怎樣運動。
4、 在倒置的漏斗裡放一個乒乓球,用手指托住乒乓球,然後從漏斗口向下用力吹氣,並將手指移開,觀察現象。
5、 兩個乒乓球用繩拴好,手提繩將兩個球平行放置,向兩個球中間用力吹氣,觀察現象。
6、 把一根長10 c左右的飲料吸管A插在盛水的杯子裡,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端。往B中用力吹氣,觀察現象。
7、 輕輕捏著一個輕質小勺的勺柄,能使小勺在手指間晃動自如,開啟水龍頭,讓水穩定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,觀察現象。
(二)現象彙總
實驗結束後,組織學生分組彙報實驗現象。
引導學生分析這些實驗:
1、 實驗中的研究物件為什麼會運動?(研究物件的兩面存在壓強差)
2、 什麼原因造成了壓強差的存在?
3、 這些實驗共同說明了一個什麼問題?
(三)確立課題、得出結論
學生小組討論總結出:這些實驗都是研究了氣體壓強與流速的關係。
實驗現象歸納出實驗結論:在氣體中,流速越大的位置壓強越小。
三、設計實驗、解釋現象
放手讓學生運用結論,利用身邊的器材再自行設計一兩個小實驗。
比如,“吹硬幣”、乒乓球被水流吸住、電吹風向上對著乒乓球吹、越吹越不跑等實驗。
(這個實驗也可演示,由學生解釋現象)
實驗後討論分析下列問題:
1、 在火車站或地鐵站的站臺上,離站臺邊緣1 左右的地方標有一條安全線,乘客必須站在安全線以外的地方候車,這是為什麼?
2、 為什麼風暴常常會把房子的頂部掀掉?
3、 觀察課題引入的三個場景,解釋現象。
四、應用類比、深入課題
利用類比的方法,把研究課題從“氣體壓強與流速的關係”轉移到“液體壓強與流速的關係”上來,引導學生沿著這樣一種思維程式進行探究。甚至於思維程式的每一環節都可以引導學生自己得出。
提出問題:氣體壓強和流速有這樣的關係,那麼液體呢?
進行類比:氣體和液體有許多相似性,可以類比的猜想。
形成假說:在液體中,流速越大的地方壓強越小。
實驗檢驗:請同學們以小組為單位設計實驗來驗證。比如兩隻塑膠泡沫小船並列放入水中,加快中間水的流速,觀察現象。
得出結論:驗證了假說的正確性。
生活應用:熱水器中冷熱水的混合(可以進行課堂演示)。當水平管中不斷有冷水透過時,管內壓強減小,熱水會沿豎直管上升與橫管中的冷水混合。
圖8
五、拓展創造
1、 閱讀教科書80頁“飛機的升力”,根據圖13、 4-4製作的機翼模型進行實驗。分析現象原因。
2、 與飛機的機翼相似,鳥的翅膀上方也呈弧形。由於鳥的翅膀的柔韌性好,它們拍動翅膀時不僅產生升力,而且還會帶著鳥兒往前飛。
3、 像機翼、鳥的翅膀的這種形狀的應用很多,比如跑車的車頭呈流線型,當跑車跑得太快,車會有什麼危險?(發飄、不穩)怎樣避免這種危險?
學生討論,找出解決問題的方法(啟發學生能不能根據機翼的作用,用逆向思維的創造方法來思考):
在跑車的尾部安裝一隻倒置的翅膀,弧形朝下,當車速很大時,作用在這隻翅膀上的方向向下的壓強大,這樣可以增強車輪的著地效能。實際上,這種翅膀已被採用,叫氣流偏導器。
圖9
六、課堂小結、佈置作業
學生總結這節課學到了哪些知識、研究方法、探究過程,佈置學生書面寫出這節課自己的收穫在哪兒,有什麼啟發。