更新理念加强探究是高效课堂重要举措
——《流体压强与流速的关系》课堂教学纪实

2014-01-12 12:55拜泉县第五中学
黑龙江教育(教育与教学) 2014年11期
关键词:机翼硬币流速

拜泉县第五中学

更新理念加强探究是高效课堂重要举措
——《流体压强与流速的关系》课堂教学纪实

拜泉县第五中学张雅芳

[设计理念]

1.通过小组合作探究,让学生逐步学会观察、学会做、猜想、设计实验、学会总结。

2.本节知识技能要求的是了解,所以大量的实验和现象是学习成功的关键,课堂中我设计了大量的实验和生活现象,使学生通过具体的实例,做到在兴趣中寻找规律。从而激发学生对科学产生浓厚兴趣,领略流体压强差异所产生的奇妙现象。

3.让学生会运用流体压强与流速关系解决生活中的实际问题,拓展了学生的思维。

[教学过程如下]

一、问题设疑导入新课

师:同学们已经知道了液体内部压强和大气压强,它们都是液体、气体静止时的压强。液体和气体在流动时会不会造成压强变化呢?观看画面,媒体播放:

问:(1)为什么鹰能在空中长时间盘旋而不会掉下来?

(2)洞穴中空气向什么方向流动?

(3)乘客为什么必须站在安全线外候车?让我们带着这些问题进入这节课的学习吧。

师:什么是流体?

生:具有流动性的液体和气体。

师:空气和水流动时有快有慢,流速变化,压强如何变化?下面就来探究他们的关系。

二、带着问题走进新课

1.通过演示启发,形成探究课题。

引导学生做硬币跳高实验(参照教材,课件展示。)

师:请把准备好的硬币、小木块儿、笔记本拿出来开始实验。哪一部分是流体?

生:硬币上表面的气体。

师:对,下面各学习小组分析:硬币是如何跳跃木块的?

师:同学们坐好。在本次试验中谁儿与硬币接触了?生:气体。

师:什么样的气体?(继续引导。)

生:流动的气体。

师:回答的非常正确。那么,在向硬币上方吹气时,会造成硬币上、下表面的气体发生了怎样的变化?(进一步引导。)

生:硬币上方气体的流动速度快,下方气体流动速度慢。(学生自由发言,交流后,老师找学生代表回答。)

师:同学们猜一猜:硬币上、下表面流速不同会导致硬币上、下表面的压强如何变化才能使硬币跳起来呢?把学生的猜想归纳为两种情况:

一种是:流体在流速大的地方压强大,在流速小的地方压强小;另一种是:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。哪一种猜想正确呢?我们将利用桌面上准备好的器材通过实验进一步探究。

2.进行科学探究。

(1)设计实验制定计划

桌面上器材有:乒乓球两个,木条两根,饮料吸管一支,两张较大纸、一张细纸条。同学们自由选择器材探究。

(2)亲身体验感受现象

师:现在我们以小组为单位进行实验,大家在小组内积极讨论、设计方案,观察、思考,并把你们发现的问题记录下来,10分钟后进行全班交流。看看在实验中能发现什么?

学生可能做的实验如下:(课件展示)

(3)分析与论证

师:你们的实验完成了吗?

生:完成了。

师:下面各组派一名代表在全班进行交流。学生的回答可总结为:

A图实验:把两个乒乓球放在两根小木条上,用一支饮料吸管向它们中间吹气,两个乒乓球互相靠近;B图实验:在一张细纸条上面吹气,结果看到那张纸较低的一端从低处向高处飘起来;C图实验:在两张纸中间吹气,结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。

师:各小组汇报得很好,实验现象都能说明在气体中,流速越大的位置,压强越小。下面用该结论解释“硬币跳高”现象吧。

生:当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速大于下方气体的流速,硬币上方气体向下的压强小于下方气体向上的压强,硬币就受到向上的压力差,当该压力差大于硬币所受的重力时,硬币就能跳起了。

师:回答得非常好。(再引导)气体是这样的,那么液体呢?液体也遵循这规律。

板书:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大

(4)评估、交流

师:媒体回放探究实验过程仔细观察、回忆实验过程、动脑思考实验是否存在缺陷,怎样改进?

生:A实验,要用两根光滑的筷子来代替两根小木棒,减小摩擦,效果会明显。

师:提出的改进方案很好,同学们在课外实践活动时尝试。

3.科学方法引领,阐述升力。

师:流体压强与流速的关系有广泛的应用,比如:几十吨的飞机为什么能够展翅翱翔于天空?机翼的形状有何特点?(课件展示机翼的气体流程图。)

生:机翼上方是弯曲的,机翼下方是平的。

师:飞机机翼上下表面空气流速相同?

生:不会。

师:很好,飞机能够在空中飞行,秘密就在于机翼,那么机翼的升力是怎样产生的?

生:由于上方的空气要比下方空气行走的距离长,机翼上方的空气流动比下方要快,压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大,导致上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小,这一压强差就是使飞机获得竖直向上升力的原因。

板书:飞机飞行时,机翼上下方空气流动的快慢不同,机翼的上下方压强差产生的。

4.贴近生活,重视应用。

[梳理整合例题引领]

师:流体压强差不但应用在飞机的机翼上,飞鸟的翅膀上也会体现出来。

解释:鹰为什么能在空中长时间盘旋不会掉下来?

(画面回放)

生:鹰的翅膀上部凸起,下部凹陷,和飞机的机翼相似。

师:但飞机是仿照飞鸟的飞行制造的(画面回放)。犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆,两个洞口的压强不同,流速会怎样?

生:吹过平坦表面的风流速小,压强大;吹过隆起表面的风流速大,压强小。因此,地面上的风吹进了犬鼠洞穴。(课件展示答案。)

[生活链接迁移提高]

师:同学们想一想,日常生活、生产中哪些现象,也能用这结论来解释?

生:风抬屋顶、两船相撞、车卷树叶等。

三、回顾过程总结方法

师:同学们将分析过的有关流体压强与流速的典型题目进行归类整理,找出解题的关键思路。

生:解答有关流体压强的问题时,一定要注意分析物体两个侧面的形状。凸起部分流体流动路程长,流速快,压强小;扁平部分流体流动路程短,流速慢,压强大;这样使得两侧面形成压力差。最后再确定两力共同作用效果的方向。

四、拓展延伸内化理解

一套含有4道题的试卷,课堂发给每一位同学,让大家训练。

[板书设计]

第4节流体压强与流速的关系

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