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1、第八章 第一节 压强教学设计山东省苍山县实验中学 张军一、教学目标1.知识与技能(1)知道压力的概念;懂得压力垂直于受力面。(2)理解压强的概念,公式和单位帕斯卡;能应用压强知识进行有关的计算。解释简单的现象和解决简单的问题。(3)知道压强增大和减小的途径。2.过程与方法(1)能设计并进行探究压力产生效果与哪些因素有关,并建立压强的概念。(2)了解改变压强的实际意义和基本方法,让学生具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力。3.情感态度与价值观(1)经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。(2)通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦。二、重点、难点
2、1.重点(1)压力的概念。(2)压强的概念,公式和单位帕斯卡。(3)能运用压强的公式进行有关计算,解释简单现象。2.难点(1)压力与重力的区别。(2)压强的概念及有关计算。三、教学思路压强的概念是本节的教学重点。理解压强概念关键在于认识压力产生的效果跟受力面积有关系。在教学中,首先以演示实验细线分肥皂,让学生先感受相同压力不同效果的巨大差别,再与学生共同探究压力的概念。为了突破本节的难点压力与重力的区别,针对学生设计了几个问题,由此来辨析压力与重力的区别。学生知道压力的概念后,让学生用两只手的食指同时压铅笔的两端感受压力的效果,由此提出问题并进行猜想,设计实验并进行探究,由此得出结论:压力的作
3、用效果不仅与压力的大小有关,还与受力面积有关。为了比较压力的作用效果,就应比较单位面积上受到的压力,引导学生由比值法定义压强的概念以及压强的公式。得出公式后,再由公式得出压强的单位,在此基础上介绍压强的单位帕斯卡,并列举一些小数据使学生对1Pa的压强形成具体的概念。公式及单位都具备即可以进行公式的简单应用,学生解决学案上设计好的题目,请学生上黑板板演,由学生共同批改并指正。增大和减小压强的方法在日常生活中的应用非常广泛,由学生自己根据压强公式找到增大和减小压强的方法,从自己身边开始找增大和减小压强的例子,并延伸到生产和生活中。展开讨论加深学生对压强概念的理解和应用。四、教具准备演示:铁架台、铁
4、圈、肥皂、粗绳、细线、重物(盒子里放几个钩码)。分组:海绵状泡沫塑料、钉子小桌、钩码(二个)、用铁丝撑起的橡皮膜。五、教学过程(一)创设情景师:(出示一块肥皂)这是什么?生:肥皂。师:我想把它分成两块,请一个同学和我共同完成。师生共同把一条粗绳挂在肥皂上(肥皂架在铁架台上),下面挂上重物。问:能把肥皂分成两块么?生:不能。把一条细线挂在肥皂上,下面挂上重物。肥皂被细绳分成两块。生:哇!好厉害。师:为什么施加了一样的压力,产生的效果却不同,带着你的疑问我们来共同探究本节的内容。说明:生活中应用压强的实例很多,所以引入压强的方法也很多,本设计从学生手边的肥皂入手,体现“从生活走向物理”。(二)自主
5、学习1、物理学中将 叫做压力。由此可以看出压力的方向与物体的表面 ,置于水平面上的物体对支持面的压力的大小与物理重力的大小 。2、压力与重力是相同的力么?3、由图8-4分析可知,当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。4、物理学中,把 叫做压强。压强的计算公式为 。单位是 。5、体重为500N的人双脚与地面的接触面积为500cm2,则他对地面的压强为 Pa。6、想一想,有哪些办法可以增大压强和减小压强?说明:以题目的形式出现,使学生能够对简单知识点自主学习,对有难度的知识点也有了初步的思考。本部分可以在课前预习,也可以在课堂上进行。(
6、三)合作共建1、压力师:大家看着我(教师手压在墙壁上并摆个造型),不是让大家看我帅不帅,是我的手对墙壁有没有力的作用。生:有力的作用。师:这应该叫什么力?生:压力。师:我们应怎样定义压力?生:压在物体表面上的力或垂直压在物体表面上的力。师:压力的方向是向哪的呢?生:向下或其它各种答案。师:现在我们来体验一下压力的方向。教师示意学生拿起用钢丝圈起的圆橡皮膜,然后让橡皮膜朝向不同的方向,并用一个压力压在橡皮膜上,观察压力的方向,并总结方向的特点,回答老师的提问。师:原来压力的方向特点是与接触面垂直。板书压力的概念及方向。师:关于压力我还有几个问题要问大家。(1)压力是重力么?怎样区别压力和重力?(
7、2)压力的大小等于重力么?(3)什么时候压力的大小等于重力?请大家讨论。学生讨论后回答:(1)压力不是重力。教师提示从大小、方向、作用点来区别。(2)压力和重力是两个不同的力,压力的大小和重力可能相等也可能不相等。(3)置于水平面上的物体对支持面的压力的大小等于物体的重力(处于平衡状态且没有其它力的作用)。说明:压力的方向是需要学生辩析的难点之一,本设计让学生用橡皮膜感受压力的方向,不见得非常科学,但提供了一个解决的方法。2、探究压力的作用效果师:大家回想一下我们一开始时的实验,在分开肥皂时,相同的作用力所产生的效果却有很大的不同,而在很多情况下我们更关注压力所产生的效果。请大家根据你的观察和
8、日常生活中的经验猜想:压力所产生的效果与哪些因素有关呢?生:与压力的大小有关;与受力的面积有关;等等师:压力的作用效果可能与多个因素有关,我们怎样才能探究压力的作用效果与其中某一个因素的关系呢?生:采用控制变量法师:(出示海绵状泡沫塑料、钉子小桌、钩码)根据我们现有的器材,大家自己设计实验来验证你的猜想。生:分组进行设计与探究压力的作用效果与各因素之间的关系,并进行交流讨论。师:哪一组能说一下你的设计方案。生:为了保证受力面积相同,我们保持小桌的不动,分别加一个砝码、二个砝码,看海绵的凹下的程度来比较压力的作用效果与压力大小的关系;保持砝码的个数不变,分别让小桌的面和脚朝下,看压力的作用效果与
9、受力面积的关系。师:通过刚才的探究,我请一个组的同学说一说你们探究的结论。生:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。师:其它各组的结论是不是相同呢?生:我们的实验结论与他们组相同,通过实验验证了我们的猜想是正确的。师:祝贺同学们通过实验得出正确结论。现在我们知道压力作用效果的决定因素:压力的大小、受力面积的大小。说明:该分组实验可放心由学生自主完成,尽管学生的设计思路和实验过程不尽相同,但都能得出正确的结论。师:请大家完成学案知能应用的第1、2题。并讨论正确的答案。生:完成题目并互相讨论正确答案。3、压强师:由以上实验可知,压力的作
10、用效果与压力有完全不同的含义,为了表达压力的作用效果,在物理学中引入了压强的概念。即压强是描述压力作用效果的物理量(板书)。师:如果受力面积相同,压力大小与产生的作用效果应是什么样的关系?如果压力大小相同,受力面积的大小与产生的效果应是什么样的关系?如果压力的大小和受力面积的大小也不相同,怎样才能定义和表达压力的作用效果呢?大家讨论一下应怎样定义。生:展开讨论师:可以参考速度的定义方法和密度的定义方法。为了比较物体运动的快慢,取单位时间内物体通过的路程;为了比较物体的密度,取单位体积内物体念有的质量。生:可以取单位面积上受到的压力来定义。师:对,这种方法叫比值定义法,板书:单位面积上所受到的压
11、力大小叫做压强。压强用符号P来表示,压力用F表示,受力面积用S表示,哪一位同学上黑板与出压强的公式。说明:教学中要注意突出物理方法。生:上黑板与出压强的公式。师:在国际单位制中,力的单位是N,面积的单位是m2,压强的单位应是什么?生:N/ m2 师:为了纪念法国科学家帕斯卡,压强还有一个单位帕,符号为Pa,1Pa=1N/m2,Pa是一个非常小的单位,一张纸平放在桌面上对桌面的压强约是1Pa,一个西瓜籽对桌面的压强约是20Pa,一块砖平放在桌面上对桌面的压强约是1000Pa。师:即然有了公式,我们就可以利用公式进行计算。请大家完成知能应用部分的第3、4、5题,其中第4、5题请两个同学上黑板完成。
12、生:完成题目并进行交流。说明:题目尽量由学生根据例题自主完成,教师提示点拨,但要突出学生的自主地位,既能提高学生的学习主动性,又能增强其成就感。师:现在请大家阅读教材中的例题,看完后我有几个问题要问大家。生:阅读例题师:求坦克对地面的压强时,为什么要写F1=G=mg?生:这是因为此时压力的大小等于坦克的重力。师:求图钉尖对墙面的压强时,为什么要写F2=F2=20N。生:由手按图钉帽的压力是20N知图钉尖对墙面的压力也是20N。师:大家来对比一下,坦克的重量非常大,但对地面的压强却小于图钉尖对墙的压强,甚至小于手与图钉帽的压强;在相同压力的情况下,图钉帽与尖的面积相差1000倍,它们之间的压强也
13、相差1000倍。生:进行对比,理解压力的作用效果与压力及受力面积是不同的物理量。师:人在行走时与站立时的压强也是不同的,如果人走在易破裂的冰面上时应该采取什么样的办法呢?生:讨论解决的办法。师:我们在日常生活中也要根据需要改变压强的大小。4、压强的增大与减小师:生活中有时要增大压强,有时又要减小压强。你能利用压强的公式分析一下要增大压强有哪些方法么?生:要增大压强可以采取的办法有:增大压力,减小受力面积。师:在减小压强有哪些办法呢?生:要减小压强可以采取的办法有:减小压力,增大受力面积。师:大家讨论一下减小压力的方法是否可行呢。生:根据实际情况有时可行,有时并不可行。师:现在从我们身边开始找增
14、大和减小压强的例子,并说出采用了什么方法。生:小刀(减小受力面积),钉书机(钉子很尖,增大压强;手按的地方较宽,减小压强),书包带等等。师:在生产和生活中还有哪些增大和减小压强的例子?生:菜刀、沙发、铁锨、注射器、坦克履带、房屋的地基等等。让学生展开讨论。说明:讨论减小压强的方法时,有的方法并不可行,例如:减小坦克对地面的压强也决不可把坦克里面的弹药给卸掉,教师提示给学生,让其同时还要结合实际。体现“从物理走向社会”的理念。图1(四)知能应用1、 在物体表面上的力叫压力。画出图1中两物体对接触面的压力的示意图。图22、在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,某同学做了如图2所示的实验。
15、比较 两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;比较 两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。3、物理学中,把物体 上受到的 叫压强,写成公式是P= ;在国际单位制中,力的单位是 ,面积的单位是 ,则压强的单位就是 。为了纪念科学家帕斯卡,压强还有专门的单位 ,1Pa= N/ m2。4、往墙上压图钉时,手压图钉帽的压力是20N,图钉帽的面积是0.5cm2,求手对图钉帽的压强。已知:F=20N;S=0.5cm2 =510-5 m2 求:P解:手对图钉帽的压强 P= = = 4105Pa解题完成后让学生与例题中的图钉尖对墙的压强进行比较,并同坦克对地面
16、的压强进行比较。教师可以指出:固体可以大小不变地传递压力,压强因为受力面积的不同会有很大的不同。5、李明的体重为400N,他每只脚的面积为0.01 m2,求他站立和行走时对地面的压强。已知:F= G =400N;S1= 20.01 m2 =0.02 m2 ;S2= 0.01 m2 求:P1;P2解:站立时对地面的压强 P1= = = 20000 Pa 行走时对地面的压强 P2= = =40000Pa 解题时进行交流与讨论,让学生知道站立时是两只脚着地,而行走时是一只脚着地。(五)诊断评价师:大家完成学案中有诊断评价(题目如下)1、关于压力,下列说法正确的是( )A压力就是重力 B压力的大小一定
17、等于物体的重力C压力的方向一定垂直于物体间接触表面D压力的方向有时垂直于物体间接触表面,有时不垂直于物体间接触表面2、在研究压力产生的效果跟压力大小和受力面积大小的关系时,下列说法中错误的是( )A采用控制变量法,分别研究压力和受力面积的改变对压力效果的影响B让压力的大小保持不变,改变受力面积的大小,看它对压力的效果有什么影响C让受力面积的大小保持不变,改变压力的大小,看它对压力的效果有什么影响D让压力的大小和受力面积的大小同时改变,看它对压力的效果有什么影响图33、正方体金属块放在水平桌面上,若从高度的一半处将它沿水平方向切开,如图3,并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比
18、( )A压力减半,压强减半 B压力不变,压强减半C压力减半,压强不变 D压力、压强都不变4、一块砖的长、宽、厚分别为20 cm、l0 cm、5 cm,重15 N将它放在水平地面上,它对地面的最大压强为_Pa,最小压强为_ Pa。5、下列现象中,属于增大压强的是( )载重量大的汽车装有许多车轮 压路机上碾子的质量很大注射器的针头做得很尖 房屋建在承受面积更大的地基上图4 A B C D6、如图4所示,仔细观察订书机,它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识?试列举出来。A增大压强的地方:_;B减小压强的地方:_ _。学生完成后将答案交给学生,让学生自己讨论,普遍有难度的题目教师讲解
19、。答案:1、C;2、D;3、A;4、3000;750;5、B;6、A钉子比较尖 B手按的地方比较宽,等等六、课后作业教材P140 第2、3题。七、板书设计第八章 第一节 压强 一、压力1、定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力 压力的方向:垂直于受力面2、探究:压力的作用效果与哪些因素有关受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显二、压强1.压强的物理意义:表示压力作用效果的物理量2.定义:单位面积上所受到的压力大小叫压强3.公式:压强=压力/受力面积 即P = 4.单位:帕斯卡(帕Pa) 1Pa=1N/三、压强的增大与减小增大:增大压力;减小受
20、力面积减小:增大受力面积;减小压力(视情况允许)附:压强学案第八章 第一节 压强学案一、自主学习1、物理学中将 叫做压力。由此可以看出压力的方向与物体的表面 ,置于水平面上的物体对支持面的压力的大小与物理重力的大小 。2、压力与重力是相同的力么?3、由图8-4分析可知,当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。4、物理学中,把 叫做压强。压强的计算公式为 。单位是 。5、体重为500N的人双脚与地面的接触面积为500cm2,则他对地面的压强为 Pa。6、想一想,有哪些办法可以增大压强和减小压强?图1二、知能应用1、 在物体表面上的力叫压
21、力。画出图1中两物体对接触面的压力的示意图。2、在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,某同学做了如图2所示的实验。比较 两图所示实验,说明受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;比较 两图所示实验,说明压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。图23、物理学中,把物体 上受到的 叫压强,写成公式是P= ;在国际单位制中,力的单位是 ,面积的单位是 ,则压强的单位就是 。为了纪念科学家帕斯卡,压强还有专门的单位 ,1Pa= N/ m2。4、往墙上压图钉时,手压图钉帽的压力是20N,图钉帽的面积是0.5cm2,求手对图钉帽的压强。5、李明的体重为400N,他每只脚的面积为0.0
22、1 m2,求他站立和行走时对地面的压强。三、诊断评价1、关于压力,下列说法正确的是( )A压力就是重力 B压力的大小一定等于物体的重力C压力的方向一定垂直于物体间接触表面D压力的方向有时垂直于物体间接触表面,有时不垂直于物体间接触表面2、在研究压力产生的效果跟压力大小和受力面积大小的关系时,下列说法中错误的是( )A采用控制变量法,分别研究压力和受力面积的改变对压力效果的影响B让压力的大小保持不变,改变受力面积的大小,看它对压力的效果有什么影响C让受力面积的大小保持不变,改变压力的大小,看它对压力的效果有什么影响D让压力的大小和受力面积的大小同时改变,看它对压力的效果有什么影响3、正方体金属块
23、放在水平桌面上,若从高度的一半处将它沿水平方向切开,如图3,并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比( )图3A压力减半,压强减半 B压力不变,压强减半C压力减半,压强不变 D压力、压强都不变4、一块砖的长、宽、厚分别为20 cm、l0 cm、5 cm,重15 N将它放在水平地面上,它对地面的最大压强为_Pa,最小压强为_ Pa。5、下列现象中,属于增大压强的是( )载重量大的汽车装有许多车轮 压路机上碾子的质量很大注射器的针头做得很尖 房屋建在承受面积更大的地基上 A B C D图46、如图4所示,仔细观察订书机,它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识?试列举出来。A增大压强的地方:_;B减小压强的地方:_ _。答案:1、C;2、D;3、A;4、3000;750;5、B;6、A钉子比较尖 B手按的地方比较宽,等等8