流體浮力與流速的關(guān)系教學(xué)案例安鄉(xiāng)一中主題背景：本節(jié)課是人教版九年級(jí)數(shù)學(xué)十四章第四節(jié)，《流體的浮力與流速的關(guān)系》介紹了具有流動(dòng)性的二氧化碳和液體的浮力與流速的關(guān)系，是屬于流體動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，該知識(shí)在日常生活和生產(chǎn)中有較廣泛的應(yīng)用。教材內(nèi)容安排先通過實(shí)驗(yàn)得出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，之后又通過實(shí)驗(yàn)并結(jié)合客機(jī)翼型的橫截面圖剖析客機(jī)襟翼形成升力的誘因。流體浮力與流速的關(guān)系這一知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容較為具象，我們通常不易看到，所以對(duì)于小學(xué)生學(xué)習(xí)上去就更為困難。在本節(jié)課的教學(xué)過程中可適當(dāng)讓中學(xué)生動(dòng)手做些實(shí)驗(yàn)，來觀察流體運(yùn)動(dòng)而形成的一些現(xiàn)象，這樣更有助于中學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解。九年級(jí)的中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后隱藏的科學(xué)奧秘有一定的興趣，并對(duì)揭露這層神秘的面紗有著強(qiáng)烈的心愿。經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)，她們已有了一定的科學(xué)常識(shí)和認(rèn)知基礎(chǔ)，對(duì)探求自然現(xiàn)象并對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋早已儲(chǔ)備了一定的知識(shí)。她們?cè)缫芽梢赃M(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并動(dòng)手去實(shí)踐這個(gè)設(shè)計(jì)，也有了一定的觀察能力，欠缺的是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的嘗試性的解釋。基于以上剖析，這堂課的主導(dǎo)思想以中學(xué)生分組合作自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察解釋的流程進(jìn)行教學(xué)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的題，從真正意義上把課堂交給中學(xué)生，中學(xué)生自主探求學(xué)習(xí)，互相協(xié)作，在實(shí)驗(yàn)過程中感受科學(xué)心態(tài)和探求精神，在感受的過程中完成本節(jié)的三維教學(xué)目標(biāo)。
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：1、了解流體的浮力與流速的關(guān)系。2、了解客機(jī)的升力如何形成的。3、了解生活中跟流體的浮力與流速相關(guān)的現(xiàn)象過程與方式：1、通過觀察，認(rèn)識(shí)二氧化碳的浮力跟流速有關(guān)的現(xiàn)象。2、體驗(yàn)由二氧化碳浮力差別形成的力。情感與價(jià)值觀：1、初步展現(xiàn)二氧化碳浮力差別所形成的現(xiàn)象的奧秘，獲得對(duì)科學(xué)的熱愛、親近感。2、培養(yǎng)中學(xué)生勇于抒發(fā)自己的看法，隨時(shí)關(guān)注周圍的人和事以及有關(guān)現(xiàn)象。二、教學(xué)重點(diǎn)：了解流體在穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，在流速大的地方浮力小，在流速小的地方壓強(qiáng)悍三、教學(xué)難點(diǎn)：了解客機(jī)翼型的形狀，及客機(jī)升力形成的誘因。培養(yǎng)中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并學(xué)會(huì)借助所學(xué)知識(shí)合理地解釋現(xiàn)象的能力。四、教學(xué)策略：1、教學(xué)方式：以引導(dǎo)為主，老師適時(shí)地指導(dǎo)；適時(shí)地組織中學(xué)生進(jìn)行討論并引導(dǎo)中學(xué)生擴(kuò)充；2、學(xué)習(xí)技巧：小組合作，自主實(shí)驗(yàn)，按照自己的興趣愛好，圍繞本節(jié)主題進(jìn)行活動(dòng)，觀察現(xiàn)象，對(duì)現(xiàn)象嘗試合理解釋，并進(jìn)行小組交流；3、教學(xué)手段：自主實(shí)驗(yàn)為主，輔助以多媒體設(shè)備進(jìn)行引導(dǎo)。4、評(píng)價(jià)方式：小組成員互相評(píng)價(jià)，各小組之間進(jìn)行評(píng)價(jià)與推薦；五、教學(xué)打算：實(shí)驗(yàn)器材：各小組紙片三張，杯子一個(gè)，漏斗一個(gè)，兵乓球一個(gè)，吸水紙若干，水槽一個(gè)，注射器一個(gè)，泡沫塑膠兩塊；班主任打算伯努利實(shí)驗(yàn)器材，模型客機(jī)，風(fēng)扇一臺(tái)。
多媒體應(yīng)用：閱兵式視頻片段（MPG），液體流動(dòng)時(shí)浮力與流速的關(guān)系（PPT），客機(jī)飛行實(shí)況（MPG），進(jìn)氣道模型剖析（flash），番茄球的精彩片段（MPG），番茄球的原理剖析（flash）。教學(xué)過程：師生共同觀看《國慶60華誕閱兵式》視頻片段。提問：朋友們觀看了這段視頻后有哪些看法？興奮？（為科技的急速發(fā)展而興奮）自豪？（為祖國的強(qiáng)悍而自豪）想飛上藍(lán)天？（中學(xué)生回答）喲!有如此多的朋友相當(dāng)飛行員呀！我也想，實(shí)際上我們的人類先祖在第一次見到天空中自由翱翔的鳥兒時(shí)，也在夢(mèng)想著有朝一日能像鳥兒一樣擁有一雙翅膀在空中自由飛翔、俯瞰大地。我們勇敢而智慧的先知們也正是這樣去不斷的探求的，但卻經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，付出許多淚水甚至血水，才總算夢(mèng)想成真！所以我們更有必要去好好學(xué)習(xí)，儲(chǔ)備足夠的知識(shí)，只有讓知識(shí)的翅膀更強(qiáng)更硬，能夠飛得更高更遠(yuǎn)。提問：我們?cè)诘谌⑺墓?jié)分別學(xué)習(xí)了液體的浮力和二氧化碳的浮力，二氧化碳和液體內(nèi)部浮力形成的緣由是哪些？中學(xué)生回答（具有重力和流動(dòng)性）這么像這些具有流動(dòng)性的二氧化碳、液體也稱為流體（如水、空氣?）。（板書）我們?cè)诘谌⑺墓?jié)分別探究了不流動(dòng)時(shí)的液體和二氧化碳內(nèi)部的浮力，這么當(dāng)這種流體流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部浮力又會(huì)有哪些特征呢？流體的浮力又受哪些誘因影響呢？這是我們這節(jié)課主要要解決的問題，解決這種問題也正是我們?nèi)祟惸軌蝻w上藍(lán)天的關(guān)鍵。
流體浮力與流速的關(guān)系（板書）我們先來做幾個(gè)實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)一】實(shí)驗(yàn)所用器材：兩張薄字條實(shí)驗(yàn)方式：兩張字條豎直平行放置，向兩張紙中間吹氣。吹氣前現(xiàn)象【實(shí)驗(yàn)二】實(shí)驗(yàn)所用器材：一張薄字條實(shí)驗(yàn)技巧；先放在額頭下方，之后沿水平方向吹氣。吹氣前現(xiàn)象引導(dǎo)中學(xué)生利使勁學(xué)的知識(shí)儲(chǔ)備，嘗試解釋形成這種現(xiàn)象的緣由，并大膽進(jìn)行猜測：流體的浮力與流速的關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】伯努利實(shí)驗(yàn)介紹伯努利實(shí)驗(yàn)的裝置及實(shí)驗(yàn)方式，老師演示，中學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象。提問：這個(gè)裝置是我們學(xué)過的哪些？當(dāng)上面的水不流動(dòng)時(shí)，有哪些特征？（中學(xué)生回答）若上面的水發(fā)生流動(dòng)，同學(xué)們猜一猜又會(huì)形成哪些現(xiàn)象呢？引導(dǎo)中學(xué)生借助講義剖析流體浮力與流速的關(guān)系得出推論：在二氧化碳和液中，流速越大的位置浮力越小。（板書）由此證明我們的猜測是正確的，我們是最棒的，來，給自己一點(diǎn)掌聲！實(shí)際上，在200多年曾經(jīng)，法國化學(xué)學(xué)家丹尼爾伯努利早已用上述裝置驗(yàn)證了這個(gè)推論。朋友們一定也想了解丹尼爾伯努利其人其事吧，一上去看大屏幕。（屏幕顯示）我們?cè)賮碜鰩讉€(gè)游戲，并用我們剛剛學(xué)習(xí)的知識(shí)來解釋這種現(xiàn)象。【做一做，比一比】【實(shí)驗(yàn)三】硬幣“跳高”比賽引導(dǎo)中學(xué)生找到最好的方式，讓硬幣跳得更高，并解釋跳上去的誘因。
【試一試】乒乓球會(huì)掉出來嗎？器材：一個(gè)兵乓球、漏斗規(guī)則：將兵乓球置于漏斗里，用右手抵住兵乓球并將漏斗倒置過來，嘴對(duì)著漏斗口向上吹氣，松手后球會(huì)掉出來嗎？（中學(xué)生做，老師巡視指導(dǎo)，并引導(dǎo)中學(xué)生剖析并做出合理的解釋）這么，我們未來的飛行員們，龐大的客機(jī)是如何飛上藍(lán)天的呢？（播放客機(jī)起飛過程的視頻）我們先來看一段視頻，希望這段視頻能給我們以啟發(fā)。（播放客機(jī)升力的flash講義）結(jié)合flash講義講解客機(jī)升力的形成。客機(jī)的升力：因?yàn)橐硇偷男螤钌贤瓜缕剑诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)，同過翼型的上下表面的空氣流速不同而存在浮力差，形成了向下的升力。（板書）喔！原先客機(jī)就是這樣飛上去的。給你們一個(gè)驚喜，明天老師也帶來了一架客機(jī)——（故意停頓）的進(jìn)氣道模型。我們也來當(dāng)一次客機(jī)的設(shè)計(jì)師，做一次風(fēng)洞試驗(yàn)，檢驗(yàn)一下新型客機(jī)的性能，看能不能讓客機(jī)飛上去。【實(shí)驗(yàn)五】演示客機(jī)的起飛請(qǐng)一位朋友來協(xié)助老師一起完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上客機(jī)的形成，是源自于人類對(duì)動(dòng)物的深入研究。雞翅膀都吃過吧，跟噴管的形狀相像——上凸下平，這就是動(dòng)物為何能在天空自由飛翔的緣由。〖情景題一〗聰明的鳥類世界——灰雁巧勝大自然請(qǐng)看屏幕，這是一只原產(chǎn)自法國和意大利灰雁，灰雁是世界上容積最大的野鵝，它正在空中自由飛翔。
忽然天氣情況顯得很惡劣，這一高度的空氣流動(dòng)很大，特別不穩(wěn)定，它須要增加高度以甩掉這些不利的狀況。請(qǐng)朋友們幫它想想辦法，他如何能夠迅速的增加高度呢？（組內(nèi)同事討論后回答）我們瞧瞧這只灰雁會(huì)怎樣做？它的身體翻轉(zhuǎn)了180度，腹部朝上，身體朝下，就這樣以一種奇特的姿態(tài)繼續(xù)飛行流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的題，盡管看上去給人一種不可能的覺得，但灰雁的這些特技演出——被稱之為“”——實(shí)際上是一種真實(shí)存在而且久經(jīng)考驗(yàn)的形式。灰雁用它的智慧神奇地?fù)魯×舜笞匀唬祟悘拇笞匀恢幸搏@得了許多啟發(fā)：——汽車的擾流板板。請(qǐng)朋友們看大屏幕。引導(dǎo)中學(xué)生從擾流板板的形狀上剖析它的作用。（中學(xué)生作簡略討論后舉手回答，之后班主任總結(jié)歸納。）可作如下剖析道理：結(jié)構(gòu)像“裝反了的進(jìn)氣道”上方氣流速率慢于下方氣流速率上表面受大氣浮力小于下表面受大氣浮力給了車身較大壓力（降低了穩(wěn)定性）因而加強(qiáng)了與地面磨擦力減小了動(dòng)力。有了這些裝置，坐在小車輛里肯定是十分平穩(wěn)的、舒服的。列車你們一定也坐過吧，站在列車站的站臺(tái)上等車時(shí)，你們一定有所發(fā)覺（大屏幕顯示）——黃色的安全線。你們一定曉得這條線的作用是哪些吧？（中學(xué)生舉手回答）朋友們回答的挺好，而這條警戒線并不是與列車同時(shí)出現(xiàn)的，我們來了解一下“安全線”的來歷：（大屏幕顯示）車禍的原兇：列車運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)榕c空氣之間的磨擦，會(huì)推動(dòng)周圍的空氣一起往前運(yùn)動(dòng)。
人與列車之間的空氣流速大，浮力小；人兩側(cè)的空氣流速小，壓強(qiáng)悍，因此對(duì)人體形成朝向列車的浮力差。所以自此之后距站臺(tái)邊緣1m的位置畫了一條黃線來警告旅客：不要跨過此線，否則會(huì)有生命危險(xiǎn)。〖情景題二〗爭當(dāng)小主人，為世博會(huì)進(jìn)言獻(xiàn)計(jì)。2010年中國的北京發(fā)生一件大事——世博會(huì)。2010年的廣州世博會(huì)主題是“城市，讓生活更美好”，而運(yùn)行于中國最大都市上海和南京之間的D31/32車，拉近了兩個(gè)城市的距離，促使了城市間的交流，無疑是弘揚(yáng)這一理念的絕佳載體。列車組動(dòng)車推動(dòng)城市文明的流動(dòng)，開啟了一趟趟“和諧旅程”。所以把D31/32次動(dòng)車命名為“世博和諧之旅”號(hào)火車。而北京世博會(huì)的主題是以“人”為核心，而早在2007月18日全省高鐵第六次大提速已開始施行，最高車速可達(dá)250公里。為了讓現(xiàn)代科技為人類服務(wù)，與人類和諧共存，作為國家的小主人——我們?yōu)楸本┦啦?huì)組委會(huì)進(jìn)言獻(xiàn)計(jì)。（引導(dǎo)中學(xué)生從剛才學(xué)過的流體浮力知識(shí)角度去剖析）班主任充分肯定中學(xué)生的發(fā)言，并歸納總結(jié)：1、安全線退后2、欄桿式安全線3、安全屏蔽門4、安全紅綠燈警戒線5、提高人們的安全意識(shí)我們總能從教訓(xùn)中吸取經(jīng)驗(yàn)，這些車禍除了在陸地上發(fā)生過，在水底也發(fā)生過：“奧林匹克”號(hào)慘劇（大屏幕顯示）【實(shí)驗(yàn)六】現(xiàn)場模擬（班主任引導(dǎo)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)后，小組內(nèi)朋友互相討論，剖析緣由。
班主任給與肯定并進(jìn)行歸納剖析。）車禍的緣由：兩船并列航行時(shí)，兩船之間的水相對(duì)船的流速大，浮力小；兩船兩側(cè)的水流速小，壓強(qiáng)悍，形成向內(nèi)的浮力差。勸告我們：為避免這種風(fēng)波的發(fā)生，渡輪航行時(shí)一定不要并列行使。明天這節(jié)課你們的表現(xiàn)都很積極，都很棒，下邊我們一起看一段兵乓比賽輕松一下。（視頻播放“美麗的曲線”）提問：是不是特別精彩？這就是所謂的草莓球，想不想曉得獼猴桃球形成的原（中學(xué)生激動(dòng)的回答）想曉得可以，但必須滿足老師的一個(gè)要求，告訴我們明天這節(jié)課你學(xué)到了什（課堂小結(jié)以后，再通過flash教案幫助朋友們剖析獼猴桃球形成的緣由。）課堂小結(jié)：1、流體：流動(dòng)的二氧化碳和液體的總稱2、流體浮力與流速的關(guān)系：液體在流速大的地方浮力小，在流速小的地方壓強(qiáng)悍。3、飛機(jī)的升力緣由鞏固練習(xí)作業(yè)：1、如圖是美洲草原犬鼠山洞的橫截面示意圖．山洞有兩個(gè)出口，一個(gè)是平的，而另一個(gè)則是凸起的方形墓坑．生物學(xué)家不是很清楚其中的緣由，她們推測：草原犬鼠把其中的一個(gè)洞口堆成土包狀，是為了建一處視野寬闊的了望臺(tái)，并且如果這一假定創(chuàng)立的話，它又為何不在兩個(gè)洞口都堆上土包呢?那樣不就有了兩個(gè)了望臺(tái)了嗎?你對(duì)此有何感想2、相信你們都有過這樣的經(jīng)歷：步行在雨中，我們會(huì)打一把傘．一陣狂風(fēng)吹起，陽傘會(huì)被向下吸上去．這是為何呢？你能不能用明天所學(xué)的知識(shí)解釋這個(gè)現(xiàn)象3、據(jù)你的了解，以下各類飛行器，升空的原理是哪些？教學(xué)反省1《流體浮力與流速的關(guān)系》一節(jié)，知識(shí)點(diǎn)較少，剛好借助此機(jī)會(huì)引導(dǎo)中學(xué)生自己探究，并通過制噴管模型鍛練中學(xué)生動(dòng)手能力，進(jìn)一步迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，
