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1、流體壓強與流速的關(guān)系
【教學(xué)設(shè)計理念】
1. 本節(jié)知識技能要求是初步了解,所以大量的實驗和現(xiàn)象是學(xué)習成功的關(guān)鍵,課堂中我設(shè)計了十幾個實驗和生活現(xiàn)象,使學(xué)生在“興中啟”、在“趣中探”,做到在興趣中尋找規(guī)律,理解規(guī)律。
2. 為了讓學(xué)生自然輕松地得出“氣體壓強與流速的關(guān)系”的研究課題,我設(shè)計了7個小實驗,讓學(xué)生歸納總結(jié)。然后回過頭來再讓學(xué)生設(shè)計實驗解釋生活現(xiàn)象,體現(xiàn)出從生活走向物理,從物理走向生活的學(xué)習理念。
3. 對“液體壓強與流速的關(guān)系”這個知識點的處理,主要充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性,采用與氣體類比的方法,運用“討論·實驗·探究·創(chuàng)造·反思”五位一體的教學(xué)模式,以“提出問題—進行類比—
2、形成假說—實驗檢驗—得出結(jié)論—生活應(yīng)用”為主線的思維程序讓學(xué)生自己探究,利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和歸納總結(jié)的能力。
4. 為了使學(xué)生的學(xué)習得到進一步的升華,在最后的創(chuàng)造活動中,先通過閱讀步步深入,引導(dǎo)學(xué)生利用“機翼”進行逆向思維的創(chuàng)造方法,解決跑車“飄”起來的實際問題。
【教材分析】
【教學(xué)過程設(shè)計】
一、情景引入
課件展示三個生活情景
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,帶煙囪的爐子里的火越著越旺,火苗越躥越高。
3. 居室前后兩面的窗子都打開著,過堂風吹過,居室側(cè)面擺
3、放的衣柜的門被吹開了。
這些都是生活中司空見慣的生活現(xiàn)象,同學(xué)們思考過其中的奧妙嗎?科學(xué)往往就藏在我們身邊,今天這節(jié)課我們就要通過實驗揭示這個小秘密。
二、學(xué)生實驗、確立研究課題
(一)學(xué)生實驗
教師布置給學(xué)生以下七個實驗,要求學(xué)生在15分鐘內(nèi),選擇其中一部分,根據(jù)要求進行實驗(選擇的實驗越多越好),提醒學(xué)生注意認真觀察實驗現(xiàn)象。
1. 紙條一端貼近下嘴唇,用力向紙條上方吹氣,觀察現(xiàn)象(圖1)。
圖12. 將一張紙折成∩形(圖2)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(xiàn)象。
圖2
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(圖3),觀
4、察兩張紙怎樣運動。
圖3
4. 在倒置的漏斗里放一個乒乓球,用手指托住乒乓球,然后從漏斗口向下用力吹氣(圖4),并將手指移開,觀察現(xiàn)象。
圖4
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(xiàn)象。(圖5)
圖5
6. 把一根長10 cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子里,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(xiàn)象。(圖6)
圖6
7. 輕輕捏著一個輕質(zhì)小勺的勺柄,能使小勺在手指間晃動自如,打開水龍頭,讓水穩(wěn)定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,觀察現(xiàn)象。(圖7)
圖7
(二)現(xiàn)象匯總
實驗結(jié)束后
5、,組織學(xué)生分組匯報實驗現(xiàn)象。
引導(dǎo)學(xué)生分析這些實驗:
1. 實驗中的研究對象為什么會運動?(研究對象的兩面存在壓強差)
2. 什么原因造成了壓強差的存在?
3. 這些實驗共同說明了一個什么問題?
(三)確立課題、得出結(jié)論
學(xué)生小組討論總結(jié)出:這些實驗都是研究了氣體壓強與流速的關(guān)系。
實驗現(xiàn)象歸納出實驗結(jié)論:在氣體中,流速越大的位置壓強越小。
三、設(shè)計實驗、解釋現(xiàn)象
放手讓學(xué)生運用結(jié)論,利用身邊的器材再自行設(shè)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(xué)生解釋現(xiàn)象)
實驗后討論分析下列問題:
1
6、. 在火車站或地鐵站的站臺上,離站臺邊緣1 m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,這是為什么?
2. 為什么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(xiàn)象。
四、應(yīng)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(guān)系”轉(zhuǎn)移到“液體壓強與流速的關(guān)系”上來,引導(dǎo)學(xué)生沿著這樣一種思維程序進行探究。甚至于思維程序的每一環(huán)節(jié)都可以引導(dǎo)學(xué)生自己得出。
提出問題:氣體壓強和流速有這樣的關(guān)系,那么液體呢?
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(xué)們以小組為單位
7、設(shè)計實驗來驗證。比如兩只塑料泡沫小船并列放入水中,加快中間水的流速,觀察現(xiàn)象。
得出結(jié)論:驗證了假說的正確性。
生活應(yīng)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通過時,管內(nèi)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(chuàng)造
1. 閱讀教科書80頁“飛機的升力”,根據(jù)圖13.4-4制作的機翼模型進行實驗。分析現(xiàn)象原因。
2. 與飛機的機翼相似,鳥的翅膀上方也呈弧形。由于鳥的翅膀的柔韌性好,它們拍動翅膀時不僅產(chǎn)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(yīng)用很多,比如跑車的車頭呈流線型,當跑車跑得太快,車會有什么危險?(發(fā)飄、不穩(wěn))怎樣避免這種危險?
學(xué)生討論,找出解決問題的方法(啟發(fā)學(xué)生能不能根據(jù)機翼的作用,用逆向思維的創(chuàng)造方法來思考):
在跑車的尾部安裝一只倒置的翅膀,弧形朝下,當車速很大時,作用在這只翅膀上的方向向下的壓強大,這樣可以增強車輪的著地性能。實際上,這種翅膀已被采用,叫氣流偏導(dǎo)器。
圖9
六、課堂小結(jié)、布置作業(yè)
學(xué)生總結(jié)這節(jié)課學(xué)到了哪些知識、研究方法、探究過程,布置學(xué)生書面寫出這節(jié)課自己的收獲在哪兒,有什么啟發(fā)。