八年级物理下册第10章教案

第十章流体的力现象一、在流体中运动授课地点：教室、物理实验室授课时间：1课时【仪器材料】硬纸、吸管、胶带、电吹风机、铁丝、纸条等【教学目标】１.知识与技能知道流体的压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；了解升力是怎样产生的。２.过程与方法通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系，通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的；通过制作“鸟翼模型”，训练学生的动手能力；3.情感、态度与价值观结合日常生活现象，激发学生兴趣；了解历史，加深人文素养。【教学过程】教师活动设计学生活动设计一、实验探究——升力（1）提问：鸟儿能在天空中翱翔，依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗？你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗？连接滑翔机图片。学生回答问题，若可以回答，教师做必要的补充；若不能回答，教师在图片的引导下，介绍奥托·李林达尔。（2）德国的奥托·李林达尔，是世界上公认的滑翔机之父（连接到李林达尔）。学生了解到滑翔机之父——李林达尔。（3）今天我们就来动手做一个鸟翼模型，观察气流对鸟翼有什么作用？鸟翼向上运动，肯定是有一个力作用在它上面了，而这个力呢，由于它有提升物体的作用，所以我们把它叫做“升力”。在教师的带领下，做一个鸟翼模型，如教材图11-1-3在中间插一个吸管，将模型放在一个直立的铁丝上，用吹风机正对着鸟翼模型吹风，观察气流对鸟翼的作用；学生观察到鸟翼模型在气流的作用下，沿着铁丝向上运动。二、伯努利的发现（1）提问：这个升力是怎样产生的呢？让我们来追溯一下历史；早在1738年，伯努利就发现了流体压强与流速的关系，这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘，也成了人类打开空中旅行大门的钥匙（连接到伯努利）。学生了解伯努利的主要成就。（2）流速与压强有什么关系呢？引导学生进行探究实验：取一张纸条，从纸条上方沿纸条吹气，如图11-1-4，纸条会怎样运动？学生动手操作，并回答：纸条居然飞了起来(这里和他们日常生活中以为只有吹纸条下方才会将纸条吹起来不同，引起学生好奇)；提问：从这个实验中，我们得出流速和压强有什么样的关系（以下是一种引导方案供参考）？要得出流速和压强的关系，我们来探究一下纸条上方的流速和压强；学生根据引导一步一步解决问题；吹纸条上方，导致纸条上方的流速比纸条下方的流速大；纸条上升，说明纸条上方的压强比下方小；纸条上方的流速大、压强却小，说明流速与压强之间的关系是什么?（3）让学生自己写出结论，写完后让他们对照书上相应的部分；（3）学生自己写结论，然后与书上的内容对比；（4）介绍一下“河流流线”的情况；观察实验室中模拟鸟翼周围的气流的情况（如图11-1-5）。学生观察；提问：根据流体流速与压强的关系，了解升力是怎样产生的？学生思考；我们可以通过流速和压强的关系来解释升力是怎样产生的；鸟翼上方和下方的压强差导致了升力的产生；升力是向上的，说明鸟翼下方的压强比上方的大；根据压强和流速的关系，知道鸟翼下方的流速比上方小；是什么导致了下方的流速比上方的小呢，当气流通过鸟翼时，下方的流速比上方慢；做个鸟翼模型，放在水流中，让同学来体验一下，学生在引导下一步一步解决问题；经过鸟翼模型下方的水流要比上方慢。（5）让学生整理自己的思路，写出升力是怎样产生的，写完后对照书上的相应部分。（5）学生自己用逻辑的语言阐述自己的结论，并和书上的结论对照。三、解释飞机的设计原理提问：（1）飞机和鸟有什么共同的特点？（学生讨论）学生回答：列举出共同点（两支翅膀、头、尾等等）。（2）那飞机要升入天空，它的机翼应该设计成什么样子的？（画图）（以下是一种引导方案供参考）学生自己动手画图；飞机同样需要升力；飞机的成功是仿生的一个典型例子；飞机的机翼和鸟翼有几乎相同的结构。四、生活中的“翼”看教材图11-1-6、图11-1-8和图片，举出生活中的例子：在空中，飞机、天鹅；在海洋中，企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。你能想像它们的形状吗？请你们把自己的猜想画出来。学生根据所学到的知识画了出来。五、发展空间我们通过图11-1-9某同学设计的冷热水混合淋浴器，来分析它的原理。学生回答。六、课堂小结1．流速和压强的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大；2．用这个关系解释升力产生的原因；3．解释飞机和鸟为什么能在天空中飞行。七、作业活动手册的相关内容。【实践活动】有兴趣的学生可以制作飞机的机翼模型；在因特网或百科全书上查阅有关风洞的内容，并且用自己的话写一下风洞的作用。【教学反馈】流体的压强与流速的关系是本节的重点，本节课的设计，始终把学生做为了教学的主体，引导学生不断地思考，不停地诱发学生，最终引导学生解决问题。通过引导，他们会觉得是自己解决了问题。本节课调动了学生学习的积极性、激发了学生探索知识的兴趣，培养了学生怎样依据方案一步一步地解决问题的能力，培养了学生的创新精神。二、科学探究：浮力的大小（一）授课地点：物理实验室授课时间：1课时【仪器材料】石块、弹簧测力计、盛有水的水杯【教学目标】1.知识与技能认识浮力，知道浮力的方向是竖直向上的，知道浮力产生的原因是液体对物体有向上和向下的压力差。2.过程与方法通过观察法和课堂讨论让学生认识浮力，通过类比法、观察法让学生了解浮力产生的原因。3.情感、态度与价值观结合生活实际培养学生的兴趣，通过学习过程中的合作与交流，培养学生的交流意识、合作精神。【教学过程】教师活动设计学生活动设计一、实验探究——浮力（1）调查：洗澡时进入浴盆，感觉自己身体变轻的同学举手示意一下；（学生参与）绝大多数同学参与并认同有这样的感觉；古希腊的阿基米德在很久以前跟你们有同样的感受；（2）将一个小木块放进水里，它会漂起来；学生观察；教师：生活中还有很多这样的例子，请同学们举出例子。学生举例；引导得出浮力概念：这种能让物体浮起来的力叫做浮力；根据这些事实，我们认识到漂浮在液体上的物体受到浮力的作用；绝大多数学生已经有这样的“浮”起来的概念，所以他们很容易理解浮力的概念；他们知道把物体向上托的力就是浮力；（3）如果我们游泳时，将自己的身体完全浸没水中，我们还受到浮力的作用吗？开始出现分歧，有的学生赞成、有的学生反对、开始怀疑；进行实验：“浸没在液体中的物体受到浮力吗？”（演示实验，如图11-2-2）学生思考；浸没在液体中的物体受到浮力吗？（以下是一种引导方案供参考）一步一步引导得出结论；受不受到浮力，我们直接从弹簧测力计的读数的变化就能知道；如果在空气中测量的数值等于浸没在水中的数值，那么就没有浮力；如果在空气中测量的数值大于浸没在水中的数值，那么就存在浮力；（4）引导学生陈述自己对这个实验得出的结论；学生自己得出结论，写在笔记本或纸片上；（5）进一步讨论这个实验：物体受到浮力的大小与F1和F2有什么关系？浮力的方向是什么？（以下是一种引导方案供参考）学生思考并提出猜想。我们分析受力的大小和方向可以从分析力的示意图开始；对第一个图进行受力分析时，注意它受到一个拉力F1和重力的作用；对第二个图中进行受力分析时，注意它受到一个拉力F2、浮力和重力的作用；两个图中，石块都处于静止状态；静止状态意味着平衡，平衡意味着相等关系，列出关系式，最后的结果是用F1和F2来表示F浮；平衡导致了浮力必须和重力在一条直线上；浮力向上且与重力在一条直线上，那说明浮力的方向是与重力恰好相反，那么浮力的方向是什么？一步一步引导学生解决问题；（6）引导：同学们想一想，从这个实验中，我们得到了哪几条有用的结论，并归纳出来。学生整理自己的思路，写出得到的结论；二、浮力产生的原因（1）复习：上一节我们学习了升力，作用在鸟身上的升力是怎样产生的呢？学生回答：升力是由于鸟翼上方和下方的压强差产生的。浮力是怎样产生的呢？（以下是一种引导的方案，供参考）浮力与升力有共同的特征“能使物体上升”。学生类比回答；升力是由压强差产生的，浮力产生的原因和升力类似，通过类比，我们可以得出浮力产生的原因是什么？（2）让学生自己根据理解，在卡片或笔记本上写出浮力产生的原因；学生们整理思路运用类比法自己写出浮力产生的原因；（3）通过实验观察上下表面的压强差。演示实验：将两头带橡皮膜的直桶玻璃管竖直伸入水中，让同学们观察现象；学生们观察到玻璃管下面橡皮膜比上面的凹陷得厉害；根据你的理解，写一写你从这个实验中得到了什么有用的结论。动笔写自己的理解并与同学分享和完善自己写的内容；（4）思考：沉没在海底的泰坦尼克号受到浮力了吗？（根据浮力产生的原因判断一下）得出结论：像沉船那样与水底紧密结合的物体不受到浮力的作用，因为它的下表面没有受到水的压强。学生记录：没有。进一步让学生认识到，必须要上下表面的压强同时具备的时候才能产生浮力。三、课堂小结1．认识浮力，是一种能使浸在液体中的物体受到向上的力，它的方向竖直向上；2．了解浮力产生的原因是由上下表面的压强差产生的；3．得到一种浮力的计算方法：F浮=F1-F2。四、作业根据需要布置作业。【实践活动】在互联网上查找有关阿基米德以及死海的资料。二、科学探究：浮力的大小（二）授课地点：物理实验室授课时间：1课时【仪器材料】盛有水的水杯、两端带有绷紧程度相同的橡胶膜的玻璃圆筒、体积相同的铁块、铜块、较大的铁块、食盐、小塑料袋【教学目标】1．知识与技能知道浮力的大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理，会求出浮力的大小。2．过程与方法通过学生实验，探究浮力的大小与哪些因素有关，培养学生的猜想假设、实验设计能力等科学探究能力，培养学生有步骤进行实验的条理性。3．情感、态度与价值观通过实验探究，培养学生尊重科学、实事求是的科学态度。【教学过程】教师活动设计学生活动设计一、实验探究：浮力大小与什么有关系（1）引导猜想：你认为浮力的大小与什么有关系？学生猜想：“与浸没在液体中的深度有关”、“与物体的形状有关”、“与物体的密度有关”、“与物体的体积有关”、“与物体的质量有关”、“与浸入液体的体积有关”、“与液体的密度有关”等等。（2）强调控制变量法：在研究一个物理量与另一个物理量的关系时，我们常常运用“控制变量法”，也就是说我们现在要研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系，那么我们必须控制其他学生学会控制变量进行探究,得到实验结果。的实验条件相同，我们用同一个物体浸入同一种液体中，那么我们就可以研究浮力与物体浸没在液体中的深度的关系了。如果在不同的深度，浮力不变，•那么意味着什么？•也就是浮力不随着深度的变化而变化？进行分组探究实验，把上面不同的检验猜想的实验分给不同的小组进行探究。（3）在探究结束后，总结出以上各个猜想的正误，引导学生自己得出浮力与哪些因素有关。对照课本上的相关部分，看看自己写的和书上的表述哪个更好。（3）学生自己总结出“浮力的大小与浸入液体的体积和液体的密度有关”。（4）启发学生明白“浸入液体的体积”就是“排开液体的体积”，“浸入液体的密度”就是“排开液体的密度”，那么我们可以猜想一下浮力的大小是否与排开液体的重力有关(表决)。学生表决，引发思考；二、阿基米德原理（1）演示实验用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶来探究阿基米德原理；步骤：•先测出小桶在空气中的重力G1；•再测量出小石块在空气中的重力G2；•将溢水杯的水正好接到刚好要溢出的位置，然后将小桶放在溢水杯的溢水口处；•将弹簧测力计挂着的小石块浸入水中，同时它排开的水通过溢水口进入小桶，这时读出弹簧测力计的读数G3；•然后用弹簧测力计测出这个时候盛水的小桶的重力G3。（1）学生动手做实验，记录数据，发现关系；实验记录表格见“备注”；引导学生得出结论：让他们分析数据，从数据中得出结论，写出自己的阿基米德原理，并与书上的对照，看有什么不同，比较哪个写得更好。学生自己比较实验数据结果，得出结论，写出自己的阿基米德陈述，与书上内容对照。（2）进一步实验：用弹簧测力计吊起一只装满水的小塑料袋（袋内不留空气），观察弹簧测力计示数，学生自己描述阿基米德原理，并且与书上对照。然后把这袋水逐渐浸入水中，弹簧测力计示数怎样变化？当完全浸没以后，弹簧测力计的示数是多少？观察实验，学生解释为什