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【人教版】初中物理《压强》教学设计
  作者:赵丽丽   发布者:学科编辑   来源:继教网  发布时间:2014-04-01

教学目标

    知识与技能
    1.理解压强的概念;
    2.能用压强公式进行简单的计算;
    3.知道增大、减小压强的方法。
    过程与方法
    1.通过观察和动手操作认识压力及其作用效果,了解对比研究方法;
    2.探究压力的作用效果与什么因素有关,进一步学习使用控制变量法;
    3.通过实际动手,实践如何改变压强。
    情感、态度与价值观
    1.通过亲身体验和感悟,使学生获得对压力和压强知识的感性认识,为理解压强概念打下基础;
    2.经历观察、实验、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;激发学生的学习热情,提高学习物理的兴趣;
    3.通过增大和减小压强方法的讨论,感悟科学是人类发展的基础。
教学重点
    压强的概念、计算公式以及压强知识的应用。
教学难点
    压强的概念以及压强知识的应用。
课时安排
    1课时
教学准备
    细沙、砝码、小木桌、橡皮筋、装满沙子的烧杯、断了尖和没有断尖的锥子、硬纸片、铅笔、多媒体课件等。
导入新课
  视频导入
  2006年9月,湖南卫视<谁是英雄》节目,表演者蔡东生躺在钉有300多颗钉子的木板上,身上还站着一个背着另一个壮汉的壮汉,半分钟后,蔡东生站起来,背上只有一些小印痕。
这么多钉子并没有刺穿他的后背。这是为什么呢?这除了他经过长时间练就的硬功夫之外,他还用到了压强的知识,学习了这一节的内容,就清楚了。
  
  活动导入
学生分组进行体验式活动,交流感受。
  (1-)取一支一端削尖的铅笔,左右手指用力顶铅笔两端时,两个手指的感觉有什么不同?再用力挤压,又有什么不同?
  (2)用一只手掌平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,观察气球如何变化。
 学生交流感受,归纳总结:
 (1)接触笔尖的手指受压的感觉比另一手指要强得多,且越用力这种感觉越明显。
 (2)与手掌接触的那部分气球的形变较小,而手指顶着的那部分形变明显;用力越大,形变越明显。看起来压力的作用效果并不只跟压力的大小有关,请你想一想,还可能跟什么因素
有关。
情景导入
  利用多媒体展示生活中的图片,创设情景:啄木鸟、滑雪运动员、铁轨、刀锋等。
 
    学生观察并思考问题:啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存有什么用?滑雪运
动员为什么不会陷到雪里去?钢轨为什么铺在枕木上?刀的刃为什么很锋利?
    为了解决这些问题,需要学习本节内容,引入本节课题。
    (设计说明:通过社会生活中新奇的现实例子创设情景,激发学生学习本节知识的欲望,调动学生的学习积极性,同时也体现了从生活走向物理的思想。)
推进新课
  一、压强
  1.压力
  展示图片:物体放在水平地面上、物体放在斜面上、把图钉按入墙内。
  思考问题:各个物体受到的压力是怎样的?压力的方向怎样?压力的大小总等于物体的重力吗?
    同时请三位同学在黑板上画图。同学们作图时,教师来回巡视,了解学生作图中的错误。
    学生画完后,讲评学生作图情况,错误的进行纠正,并用红色粉笔把压力突出出来。让同学们思考后举手回答,以上图中物体对受力表面的压力有什么共同特点?
    启发学生回答出:压力作用在接触面上,压力的方向跟接触面垂直,指向受力物体。教师归纳总结得出压力的概念:
    垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力一定要跟受力面垂直,但是压力的大小不一定总等于物体的重力。
    学生阅读课本P29“想想议议”,思考问题:
    小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会深陷沙中,这是为什么?
    学生讨论交流:压力对物体产生的作用效果不仅跟压力的大小有关,还应该跟受力面积有关。
    2.探究压力的作用效果跟哪些因素有关
    提供器材:海绵、小木桌、砝码(或重物)或自选器材
    请你说出你的实验方法或步骤
     实验步骤:分别如图甲、乙、丙将小桌放在泡沫塑料上。
    实验现象:三图中泡沫塑料的凹陷程度不同,说明了压力产生的作用效果不同。
    学生实验并交流思考:
    1.此实验中,为什么选用泡沫塑料(海绵)而不用木板等其他材料来显示压力的作用
效果?
    2.此实验中,如何体现压力的作用效果?这是什么物理方法?
、  3.若探究压力的作用效果与压力有关,需比较哪两个图?你能得出什么结论?
    4.探究压力的作用效果与受力面积有关,需比较哪两个图?你能得出什么结论?
    教师点拨:
    1·当压力和受力面积都相同时,泡沫塑料(海绵)发生的形变量大于木板发生的形变量,观察效果较好。
    2.根据力可以使物体发生形变来比较压力的作用效果,物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理
量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。探究压力作用效果与哪些因素有关时,需利用
控制变量法。
    实验结论:(1)受力面积相等时,改变压力,观察两次实验中压力作用效果的大小。
结论:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
实验回顾与数据分析:

实验次数
压力
受力面积
压力作用效果
1
桌子重力
桌脚
明显
2
桌子与砝码重力
桌脚
很明显
3
桌子与砝码重力
桌面
极不明显

实验结果:
(1)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
3.压强——压力的作用效果
提出问题:当压力和受力都不相同时,如何比较压力的作用效果?
点拨:可以求出物体单位面积上受到的压力。
引出定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压强计算公式:
P=F/S
分析各物理量间的关系:

项目
压力
受力面积
压强
符号
F
S
p
单位
平方米
帕斯卡
单位符号
N
m2
Pa

     特别提醒:
    压强的公式:p—F/S,应用公式时,应注意下列几点:
    (1)公式中F是压力,而不是重力,只有当物体平衡在水平面上时,压力的大小才等于重力。
    (2)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互挤压接触的面积,而不是其他面积,不是物体的底面积或表面积。
    (3)压力F和受力面积S之间不存在因果关系。但压强p和F、S之间却有密切的关系:在S-定时,p与F成正比;在F-定时,p与S成反比。压强的大小由压力的大小和受力面积的大小共同决定,利用压强公式p=F/S较压强的大小时,要同时考虑压力和受力面积这两个因素。
    (4)在国际单位制中压强的单位是帕斯卡(Pa),应用公式p=F /S计算时,单位要统一,特别是面积的单位必须用m2
    例题巩固:
    质量为20 t的坦克,每条履带与地面的接触面积为2 m2,求:
    (1)坦克所受到的重力是多大?
    (2)若冰面所能承受的最大压强为6×l04 Pa,坦克能否直接从冰面上通过?
 二、怎样减小或增大压强
1.观察图钉,它有什么特点?你知道这样设计的道理吗?
点拨:钉帽增大面积,减小压强;钉尖减小面积,增大压强。
2.分析教材P31图9.1-4,思考:
推土机、纂刻刀、破窗锤、铁轨是怎样减小或增大压强的?由此,你能得出什么结论?
学生交流,反馈:
·推土机宽大的履带利用增大受力面积,减小压强
·纂刻刀锋利的刃利用减小受力面积,增大压强
·破窗锤的尖端利用减小受力面积,增大压强
·铁轨下铺路枕利用增大受力面积,减小压强
3.讨论:生活中还有哪些增大和减小压强的实例?它们是如何增大和减小压强的呢?
 4.出示一块砖,分别把它平放、侧放、立放时,思考:
    哪种放法对水平桌面的压强最大?为什么?
    点拨:砖立放时对水平桌面的压强最大,因为三种放法砖对水平桌面的压力相同,而立放时受力面积最小,所以对水平桌面的压强最大。
同步训练
    1.关于压强的概念,下列哪种说法是正确的(    )。
    A.压强就是压力    B.压强只和压力有关
    C.压强只和受力面积有关    D.压强和压力及受力面积都有关
    解析:对于压强概念的理解是本节内容的一个重要环节。压强是描述压力的作用效果
的物理量,并不是压力,与压力是两个不同的物理量。压力的作用效果也就是压强既和压力
大小有关,又和受力面积有关。在受力面积一定时,压力越大,压强越大。在压力一定时,受力面积越大,压强越小。
    答案:D
    2.在图中,正确表示压力的是(    )。
    A               B                C              D
    解析:压力的作用点应在被压物体表面上,压力的方向是垂直于被压物体表面并指向被压物体。在图A中作用点位置应在被压物体表面即水平面上。图B中把物体产生的压力混同为物体所受的重力,压力并不是重力,在此情形中压力的作用点和方向都与重力的不同。图D中应为物体所受拉力,而不是压力。
    答案:C
    3.下列说法中正确的是(    )。
    A.压力越大,压强一定越大
    B.受力面积越小,压强一定越大
    C.受力面积不变,物体的重力越大,压强一定越大
    D.压力不变,受力面积越大,压强一定越小
    解析:压强是表示压力作用效果的,它的大小是由压力和受力面积大小共同决定的。正确理解公式p=F/S答本题的关键。A选项中只有在受力面积一定时,压力越大,压强一定越大,故A说法是错误的;B选项中只有压力一定时,受力面积越小,压强一定越大,B也是错误的;C选项中受力面积是一定的,但压力不一定是由重力产生的。如果压力是由重力
产生的,其大小也不一定等于重力,故C的说法也是错误的。
    答案:D
    4.下列措施中,能够减小压强的是(    )。
    A.把书包带做得宽些
    B.把软包装饮料的吸管的一端削尖
    C.刀、斧、剪的刃都磨得很锋利
    D.将放在水平地面上的一块砖由平放改为竖放
    解析:根据压强公式,减小压强的方法有:(1)在受力面积一定时,减小压力;(2)在压力一定时,增大受力面积;(3)同时减小压力和增大受力面积。A选项中,书包对肩的压力(等于书包的重力)是一定的,把书包带做得宽些,增大了受力面积,从而减小书包对肩的压强,故A选项是正确的;B、C选项中,把软包装饮料的吸管削尖,刀、斧、剪的刃都磨得很锋利,目的都是在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故B和C选项都是错的;D选项中,将放在水平地面上的一块砖由平放改为竖放时,砖对地面的压力(都等于砖的重力)是不变的,只是砖与地面间的受力面积平放时比竖放时大,所以平放时砖对地面的压强比竖放时砖对地面的压强小,因此,将砖由平放改为竖放,砖对地面的压强增大了,故D选项是错的。
    答案:A
    5.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学做了如图所示的三个实验,通过观察三次实验时泡沫塑料,显示压力作用的效果。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。
    解析:(a)、(c)两个图所示的是具有相同接触面积的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显;(a)、(b)两图所示的是具有相同压力的情况下,接触面积越大,压力的作用效果越不明显。
    答案:被压下的深浅程度(或形变大小)  (a)、(c)  (a)、(b)
    6.如图所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400 kg,每只脚掌的面积为2×10-2m2。则:
    (1)骆驼对沙面的压力为?;    (2)骆驼对沙面的压强为?;(g-10 N/kg,写出带公式的运算过程)
(3)骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍,这样大的脚掌好处是?
板书设计
第一节 压强
一、探究压力的作用效果
   压力一定,受力面积越小
   受力面积一定,压力越大
二、压强   
定义:单位面积上受到的压力
公式:    1Pa=1N/m2
三、增大压强:F大或S
    减小压强:F小或S
 
教学反思:
 
 
 
 
 

 
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