（原创）教学随笔：“流体压强”课时设计思路 / 开普饭

《流体压强》是继压强、液体压强、大气压强之后的一个内容，学生已具有了压强和压力的有关知识，但对流体、流体的压强、流体压强与流速的关系及其应用却是一个新的内容，这很容易激发学生的学习兴趣和求知的热情。

按照课标要求，学生只需知道流体压强与流速的关系，知道飞机升力的产生就行，不要求过多过深的涉及与“流体压强与流速的关系”有关的内容。

教材要求学生通过学习，知道流体；知道流体压强与流速的关系；知道飞机升力产生的原因；能用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象和生活中的现象，能用流体压强与流速的关系进行小制作。

下面结合教学实际，将本节课的思路设计梳理如下：

第一环节：新课导入

师：今天我很高兴能够和大家渡过一段轻松愉快的学习时光。在上课之前首先我们来聊一个比较轻松的话题，同学们追过星吗？（学生笑）这当然是大家个人的隐私。其实我完全可以理解大家的心理，因为老师在你们这个年龄的时候，曾经也是一个追星族。

下面我非常愿意和大家分享一下我当年曾经追过的明星，大家先来看一下大屏幕，看看这是哪个明星？（投影贝克汉姆的头像）

生：（齐答）小贝（有的学生很兴奋）

师：看来同学们有很多也是小贝的忠实粉丝，小贝的任意球给无数球迷带来了快乐和幸福时光。下面我们首先来欣赏一段贝克汉姆的精彩球技。（播放贝克汉姆任意球的部分视频）

师：刚才我们大家看到了小贝踢出的任意球并不是沿着直线飞行，而是在空中画出了一道美丽的弧线。为何足球会在空中如此诡异地飞行，通过今天的学习我们大家就会找到答案。

师：小贝踢得是快乐足球，我们的物理课堂带给大家也是无尽的快乐，今天就让我们带着愉悦的心情一起来学习——流体压强。（板书本节课题：§7-5 流体压强）

（设计说明：这一环节的设计属于课堂情境的导入部分，采用的素材是同学们非常喜欢的足球巨星——贝克汉姆，这样既可以拉近学生距离，有利于师生的情感交流。另外，通过任意球的运行轨迹很自然引出本节课学习的内容，极大地激发学生的求知欲，从而为本节课开了个好头。）

第二环节：课堂探究

一、流体

师：在前面几节课中我们已经学习固体的压强、液体的压强和大气压强，那么大家知道哪些物体具有流动性吗？你能列举几个实际例子吗？

生：空气、水都具有流动性。

师：像空气、水这些物体都具有流动性，我们把具有流动性的液体和气体统称为流体。（板书：一、流体：液体、气体）

二、流体压强与流速的关系

（一）快乐发现——气体流动时的压强与静止时的压强是否相等

师：在前面我们已经学习过液体内部和大气压强，那都是流体不流动时的压强，而处于流动状态的液体和气体的压强又是怎样呢？

师：下面我们大家一起来做一个比赛，在桌面上我给大家每一小组都准备了两张纸，现在请每一小组派一个代表，让两张纸自然下垂，然后向两张纸的中间吹气，看哪个小组最先把两张纸吹开。

生：按照要求进行比赛。（结果发现两张纸向中间靠拢，学生肯定感到很疑惑。）

师：刚才大家发现两张纸并没有分开，是不是大家吹得力气不够大，下面请每个组的同学用力再吹一次。

生：重新做实验，用力吹纸片。（结果发现两张纸仍然向中间靠拢，而且比刚才靠的更近了，学生感到更加疑惑。）

师：下面我们一起来好好分析一下，原来两张纸片自然下垂，两张纸的中间是空气，两侧呢还是空气。当两张纸自然下垂的时候，两张纸中间的气体压强与两侧的气体压强是什么关系？

生：相等

师：当向两张纸的中间吹气时，中间的气体发生了流动，才使两张纸向中间靠拢。这是物体的运动状态发生了改变，此时这两张纸一定受到了非平衡力的作用。由此我们知道当中间的气体流动时，中间的气体压强与两侧的气体压强还相等吗？

生：不相等。

师：可见气体静止时的压强与流动时的压强并不相等。

（设计说明：通过让学生吹纸片发现了与想象不同的现象，最终师生共同分析得出了如下的结论——气体流动时的压强与静止时的压强并不相等。）

（二）锐意探究——流体压强与流速的关系

第一环节：提出问题

师：流体压强与流速有关系吗？如果有，那又是什么关系呢？当增大流体的压强时，流体压强是增大了还是减小了呢？

第二环节：设计实验

师：要想研究流体压强与流速的关系，就得想办法改变流体的流速，知道流体压强的大小。我们身边没有直接测量流体压强与流速关系的工具，那么怎么办呢？

生：……（给学生停顿思考的时间）

师：对于一些看不到的现象或者不明显的现象，我们怎么观察呢？

生：可以间接显示的方法（转换法）

师：大家再来回顾以下刚才吹纸片的实验。我们采用什么方法改变流速。

生：吹气

师：我们改变哪个位置的流速比较合适呢？

生：中间

师：通过什么现象可以说明流体压强发生了变化？

生：两张纸向中间靠拢。

师：我们通过观察两张纸运动状态的变化来显示流体压强的变化。

师：在同学们的桌子上给大家准备了一些器材。

① 有无穷无尽的空气

② 水槽（16个）、纸船（32个）、注射器（16个）

③ 蜡烛（32个）、打火机（16个）

④ 一次性纸杯（32个）

⑤ 透明塑料杯（32个）

⑥ 乒乓球（32个）、胶带（16个）、细线（若干根）、剪刀（16把）

⑦ 吸管（32个）

⑧ 纸条（32个）

⑨ 漏斗（16个）

师：你们可以自由选择合适的器材，每个小组设计1—2个小实验，在设计实验的时候，注意以下几个问题：（多媒体投影）

师：请同学们注意一定要先设计再操作。那么大家知道小组成员之间应该如何做，才会使你们小组的实验操作又快又好吗？

生：团结合作

师：小组成员之间的合理分工、团结合作，你们的团队精神是赢得这次实验比赛的关键。

师：下面请同学们分小组进行实验，实验结束以后做好实验展示的准备，最后咱们来比一比哪一组设计的实验更巧妙更合理。好，开始吧。

第三环节：分组实验

生：进行分组实验

师：巡回指导，帮助学生进行实验

……

第四环节：交流汇报

师：下面请同学们展示你们设计的实验，展示的时候从这几个方面来展示你们设计的实验。（多媒体投影展示的问题）

生：展示设计的实验

实验1：吹蜡烛的火焰

实验2：对着透明塑料杯口吹气——乒乓球飞出

实验3：对着两个一次性纸杯吹气——一个纸杯飞出

实验4：对着两个乒乓球中间吹气

实验5：用注射器将两只小船中间的液体加速——小船靠拢

实验6：纸条一端贴近下嘴唇，用力向纸条上方吹气

实验7：不落的乒乓球

实验8：靠拢的乒乓球

师：刚才各小组展示了设计的实验，非常精彩。刚才有一个小组设计的实验让老师想起了一起悲惨的事故——一次海难（多媒体投影）

师：为了避免类似海难的发生，中国赴索马里护航编队都是采用一字排开的队形，并且两船之间的距离相隔比较远。

第五环节：分析总结

师：从历史事件以及同学们刚才所做的这些实验中，我们都可以感受到流体压强与流速是有关系的。其实科学家早在18世纪就已经通过实验探究以及大量的理论研究发现——在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。（多媒体投影并板书：二、在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。）

第六环节：解释现象

师：在刚开始上课的时候，我们欣赏了小贝精彩的任意球绝技，其实这种任意球叫做“香蕉球”。在罚“香蕉球”的时候，运动员并不是拔脚直接踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断旋转，这时，一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转，这样一来，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧的空气的流动速度减慢。于是足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。

师：其实除了足球，在乒乓球和台球力也有这样的技术，下面老师给大家准备了两段视频，请大家一起来感受一下物理知识与体育相结合无穷魅力。（播放视频）

（三）科学应用——飞机的升力

师：通过刚才大家做的实验已经这些精彩的体育比赛，都蕴含着相同的科学道理。其实只要我们不懈努力，不断探索发现，就能成就许多伟大的梦想！

师：大家再来看一段精彩的飞机特技表演。（播放视频）

师：重达几吨的飞机为什么能够腾空而起呢？它的秘密就在于飞机的机翼？你观察过飞机的机翼吗？它的横截面积是什么形状的？（板书：三、飞机的升力）

师：让我们一起做一次飞机设计师。这里有A、B、C三种外形不同的模型，你知道哪个更适合做飞机的机翼？

生：B

师：同学们异口同声选择这个上凸下平的外形做机翼，那么她能担当次重任吗？那我们得试试了。（教师利用吹风机和飞机模型进行演示）

师：那么飞机升力产生的原因到底是什么呢？

师：飞机飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，气流速度也就不相同。

师：由于空气的流动情况我们看不到，下面我们仍然可以采用间接显示的方法来展示空气流过机翼的时候，机翼上下空气流动的速度有何不同。（教师进行演示实验）

师：刚才我们看到机翼上方的气流速度大于下方的流速，这是为什么？（动画展示原理）

师：我们可以看到上下方空气分子经过的路程不同，上方的空气分子经过的路程长，下方经过的路程短，而所用的时间是一样的，所以机翼上方的空气流速快。

师：通过刚才的分析我们知道机翼上方的流速大，下方流速小，所以上方的流体压强小，下方的流体压强大。

生：由于上下表面的流体压强不同，因此在机翼的上下表面产生了压强差，这就产生了向上的升力。

（四）从心感悟——我的生活

1.聪明的灰雁

师：飞机的机翼造型其实是源于人类对于鸟类的研究，属于仿生学的成就。

师：下面请同学们看看聪明的灰雁是如何战胜大自然的。

2.草原犬鼠

师：图（甲）是非洲草原犬鼠洞穴的截面示意图，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，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个了望台了吗？实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。吹过平坦表面的风运动速度小，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的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。