[設(shè)計理念]
1.通過小組合作探究,讓學生逐步學會觀察、學會做、猜想、設(shè)計實驗、學會總結(jié)。
2.本節(jié)知識技能要求的是了解,所以大量的實驗和現(xiàn)象是學習成功的關(guān)鍵,課堂中我設(shè)計了大量的實驗和生活現(xiàn)象,使學生通過具體的實例,做到在興趣中尋找規(guī)律。從而激發(fā)學生對科學產(chǎn)生濃厚興趣,領(lǐng)略流體壓強差異所產(chǎn)生的奇妙現(xiàn)象。
3.讓學生會運用流體壓強與流速關(guān)系解決生活中的實際問題,拓展了學生的思維。
[教學過程如下]
一、問題設(shè)疑 導入新課
師:同學們已經(jīng)知道了液體內(nèi)部壓強和大氣壓強,它們都是液體、氣體靜止時的壓強。液體和氣體在流動時會不會造成壓強變化呢?觀看畫面,媒體播放:
問:(1)為什么鷹能在空中長時間盤旋而不會掉下來?
(2)洞穴中空氣向什么方向流動?
(3)乘客為什么必須站在安全線外候車?讓我們帶著這些問題進入這節(jié)課的學習吧。
師:什么是流體?
生:具有流動性的液體和氣體。
師:空氣和水流動時有快有慢,流速變化,壓強如何變化?下面就來探究他們的關(guān)系。
二、帶著問題 走進新課
1. 通過演示啟發(fā), 形成探究課題。
引導學生做硬幣跳高實驗(參照教材,課件展示。)
師:請把準備好的硬幣、小木塊兒、筆記本拿出來開始實驗。哪一部分是流體?
生:硬幣上表面的氣體。
師:對,下面各學習小組分析:硬幣是如何跳躍木塊的?
師:同學們坐好。在本次試驗中誰兒與硬幣接觸了?
生:氣體。
師:什么樣的氣體?(繼續(xù)引導。)
生:流動的氣體。
師:回答的非常正確。那么,在向硬幣上方吹氣時,會造成硬幣上、下表面的氣體發(fā)生了怎樣的變化?(進一步引導。)
生:硬幣上方氣體的流動速度快,下方氣體流動速度慢。(學生自由發(fā)言,交流后,老師找學生代表回答。)
師:同學們猜一猜:硬幣上、下表面流速不同會導致硬幣上、下表面的壓強如何變化才能使硬幣跳起來呢?
把學生的猜想歸納為兩種情況:
一種是:流體在流速大的地方壓強大,在流速小的地方壓強小;另一種是:流體在流速大的地方壓強小,在流速小的地方壓強大。哪一種猜想正確呢?我們將利用桌面上準備好的器材通過實驗進一步探究。
2. 進行科學探究。
(1)設(shè)計實驗 制定計劃
桌面上器材有:乒乓球兩個,木條兩根,飲料吸管一支,兩張較大紙、一張細紙條。同學們自由選擇器材探究。
(2)親身體驗 感受現(xiàn)象
師:現(xiàn)在我們以小組為單位進行實驗,大家在小組內(nèi)積極討論、設(shè)計方案,觀察、思考,并把你們發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來,10分鐘后進行全班交流??纯丛趯嶒炛心馨l(fā)現(xiàn)什么?
學生可能做的實驗如下:(課件展示)
(3)分析與論證
師:你們的實驗完成了嗎?
生:完成了。
師:下面各組派一名代表在全班進行交流。學生的回答可總結(jié)為:
A圖實驗:把兩個乒乓球放在兩根小木條上,用一支飲料吸管向它們中間吹氣,兩個乒乓球互相靠近;B圖實驗:在一張細紙條上面吹氣,結(jié)果看到那張紙較低的一端從低處向高處飄起來;C圖實驗:在兩張紙中間吹氣,結(jié)果看到兩張紙不但沒有被吹開反而互向中間靠近。
師:各小組匯報得很好,實驗現(xiàn)象都能說明在氣體中,流速越大的位置,壓強越小。下面用該結(jié)論解釋“硬幣跳高”現(xiàn)象吧。
生:當在硬幣上方沿著與桌面平行的方向吹氣時,硬幣上方氣體的流速大于下方氣體的流速,硬幣上方氣體向下的壓強小于下方氣體向上的壓強,硬幣就受到向上的壓力差,當該壓力差大于硬幣所受的重力時,硬幣就能跳起了。
師:回答得非常好。(再引導)氣體是這樣的,那么液體呢?液體也遵循這規(guī)律。
板書:流體在流速大的地方壓強小,在流速小的地方壓強大
(4)評估、交流
師:媒體回放探究實驗過程仔細觀察、 回憶實驗過程、動腦思考實驗是否存在缺陷,怎樣改進?
生:A實驗,要用兩根光滑的筷子來代替兩根小木棒,減小摩擦,效果會明顯。
師:提出的改進方案很好,同學們在課外實踐活動時嘗試。
3. 科學方法引領(lǐng), 闡述升力。
師:流體壓強與流速的關(guān)系有廣泛的應(yīng)用,比如:幾十噸的飛機為什么能夠展翅翱翔于天空?機翼的形狀有何特點?(課件展示 機翼的氣體流程圖。)
生:機翼上方是彎曲的,機翼下方是平的。
師:飛機機翼上下表面空氣流速相同?
生:不會。
師:很好,飛機能夠在空中飛行,秘密就在于機翼,那么機翼的升力是怎樣產(chǎn)生的?
生:由于上方的空氣要比下方空氣行走的距離長,機翼上方的空氣流動比下方要快,壓強變?。慌c其相對,機翼下方的空氣流動較慢,壓強較大,導致上面氣流對機翼的壓強比下面氣流對機翼的壓強小,這一壓強差就是使飛機獲得豎直向上升力的原因。
板書:飛機飛行時,機翼上下方空氣流動的快慢不同,機翼的上下方壓強差產(chǎn)生的。
4.貼近生活,重視應(yīng)用。
[梳理整合 例題引領(lǐng)]
師:流體壓強差不但應(yīng)用在飛機的機翼上,飛鳥的翅膀上也會體現(xiàn)出來。
解釋:鷹為什么能在空中長時間盤旋不會掉下來?(畫面回放)
生:鷹的翅膀上部凸起,下部凹陷,和飛機的機翼相 似。
師:但飛機是仿照飛鳥的飛行制造的(畫面回放)。犬鼠的洞穴有兩個出口,一個是平的,而另一個則是隆起的土堆,兩個洞口的壓強不同,流速會怎樣?
生:吹過平坦表面的風流速小,壓強大;吹過隆起表面的風流速大,壓強小。因此,地面上的風吹進了犬鼠洞穴。(課件展示答案。)
[生活鏈接 遷移提高]
師:同學們想一想,日常生活、生產(chǎn)中哪些現(xiàn)象,也能用這結(jié)論來解釋?
生:風抬屋頂、兩船相撞、車卷樹葉等。
三、回顧過程 總結(jié)方法
師:同學們將分析過的有關(guān)流體壓強與流速的典型題目進行歸類整理,找出解題的關(guān)鍵思路。
生:解答有關(guān)流體壓強的問題時,一定要注意分析物體兩個側(cè)面的形狀。凸起部分流體流動路程長,流速快,壓強小;扁平部分流體流動路程短,流速慢,壓強大;這樣使得兩側(cè)面形成壓力差。最后再確定兩力共同作用效果的方向。
四、拓展延伸 內(nèi)化理解
一套含有4道題的試卷,課堂發(fā)給每一位同學,讓大家訓練。
[板書設(shè)計]
第4節(jié) 流體壓強與流速的關(guān)系