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第一節 壓力的作用效果
設計說明 壓強的概念學生比較陌生，教學中可以通過演示實驗，并聯系生活中的有關現象，使學生認識壓力產生的效果與接觸面積的大小關系。 對于壓強的公式，要注意使學生理解它的物理意義——壓強等于壓力除以受力面積。同時通過例題也對應用壓強公式進行計算做出示范，提醒學生計算中要注意單位的換算。 在理解了壓強公式的物理含義，知道壓強跟壓力和受力面積的關系后，就不難找出增大和減小壓強的途徑了。 教學目標 【知識與技能】 （1）什么是壓力的作用效果，壓力的作用效果與哪些因素有關。 （2）理解壓強的概念和計算公式，知道國際單位制中壓強的單位及意義。 （3）理解增大和減小壓強所用的方法。 【過程與方法】 （1）通過分析問題和探究活動，培養學生的觀察能力、分析概括能力。 （2）在教學中滲透物理學方法，即控制變量法、比值定義法。 【情感態度和價值觀】 （1）通過探究活動，使學生初步體驗科學探究的過程，激發學生的學習興趣，認識科學的重要性。 （2）培養學生實事求是的科學態度，敢于質疑，勇于創新的精神，充分體會成功的快樂。 重點難點 教學重點 壓力的作用效果與哪些因素有關，壓強的概念，壓強公式，增大和減小壓強的方法。 教學難點 建立壓強的概念。 教學方法 探究式：經歷實驗探究過程,進一步掌握用控制變量的思路設計實驗的過程，培養學生觀察、分析、歸納的問題能力。 教具、學具 教師用具：實物投影儀、橡皮泥、泡沫塑料、壓力小桌、200 g的鉤碼。 學生用具：氣球、三角板等。 授課時數 2課時 第一課時 壓力與壓強 教學過程 導入新課 將一氣球置于講臺上讓班上力氣較大的男生用手掌壓氣球，因氣球打氣不是很足，他必費九牛二虎之力才能壓破氣球，接下來叫一個力氣較小的女生（偷偷給她一根針）。她只要輕輕一碰氣球便破了，學生必大笑。此時設問為什么？從而引入新課。 講授新課 一、什么是壓力 1.放在水平桌面上的物體對桌面施加的力，畫出桌面受到的力。 2.放在斜面上的物體對斜面施加的力，畫出斜面受到的力。 3.手指按物體，物體對墻面施加的力，畫出墻面受到的力。 歸納這些力的共同特點：垂直作用在物體表面并指向其內部。 然后得出壓力的定義。 定義：垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。 學生針對性練習：請作出下列圖中各物體對支撐面的壓力和重力的示意圖。 總結： 壓力與重力的區別：壓力與重力是不同的兩類力。壓力是由于相互接觸的兩個物體互相擠壓發生形變而產生的彈力；重力是由于地面附近的物體受到地球的吸引而產生的一種力。壓力的方向始終和受力物體的接觸面垂直；重力的方向總是豎直向下。 二、探究壓力的作用效果與哪些因素有關？ 壓力作用效果的體驗 親自體驗一下。做教材圖8－2的實驗。讓學生利用三角板，如圖用食指和大拇指輕輕夾著兩頭，提問：兩個手指的感覺一樣嗎？為什么兩個手指的感受不同呢？提醒學生注意發現問題。如圖，接著讓筆尖壓在手指上，先輕壓后重壓，比較兩次疼痛的感覺。 在此基礎上，教師進一步提出問題：“壓力的作用效果與哪些因素有關呢？” 猜想：壓力的作用效果與哪些因素有關？讓同學們猜想并討論，同時說明猜想是科學研究的常用方法，但一定要用實驗驗證。 學生進行實驗探究（討論設計方案，收集實驗數據，得出實驗結論，交流實驗體會） 學生在這里的實驗方案很多，可采用復式教學法——各組學生先分別做自己設計的實驗，然后分別上講臺匯報。 大家猜想壓力的作用效果可能與多個因素有關，那么實驗中我們應采用什么研究方法呢？（控制變量法）如何控制變量呢？ 教師演示8－3實驗 進行實驗：對比（a）（b）圖，控制接觸面積大小相同，改變了壓力大小；對比（a）（c）圖，控制壓力大小相等，改變了接觸面積大小。 分析與論證： ①在相同受力面積時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯； ②在相同的壓力時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。 因此，壓力作用效果不僅跟壓力的大小有關系，還跟受力面積有關系。 判斷下列說法的對錯，并找出錯誤之處。 A.物體受到的重力越大，產生的壓力越大 B.在受力面積相等時，重力大的物體產生的壓強一定大 C.壓力大的物體產生的壓強不一定大 D.壓力相等時，底面積大的物體受到的壓強一定小 學生思考問題：如果壓力和受力面積的大小都不相等時，我們該如何比較壓力的作用效果呢？ 三、壓強 1.定義：在物理學中，把物體所受的壓力與受力面積的比叫做壓強。 2.公式：；。（比值法） 并由此引出壓強的單位是由力的單位和面積單位共同組成的。單位：。讀作：牛頓每平方米；它有一個專門的名稱叫做帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa。以成年人站立時對地面的壓強約的含義是：1的地面受到的壓力約牛頓。 3.壓強的物理意義：描述壓力作用效果的明顯程度。 課堂小結 一、壓力：（） 1.定義：垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。 2.方向：垂直受力物體表面，并指向受力物體。 3.壓力與重力的區別。 二、壓力作用效果跟壓力的大小和受力面積的大小有關。 三、壓強：（） 1.在物理學中，把物體所受的壓力與受力面積的比叫做壓強。 2.公式： 3.國際單位制中的單位：帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa。1帕=，表示“每平方米面積上受到的壓力是1牛”。 4.壓強是表示壓力作用效果的物理量。 當堂達標 1．下列關于壓力的說法，正確的是（ ） A．放在水平地面上的物體，對地面的壓力就是物體的重力 B．壓力的大小一定與物體重力大小有關 C．壓力的方向總是豎直向下的 D．壓力屬于彈力，它的產生一定是相互接觸的兩物體間要有擠壓作用 答案：D 2．放在水平桌面上的茶杯，對桌面有壓力，下列有關“茶杯對桌面壓力”的說法，正確的是（ ） A．茶杯對桌面的壓力是由于茶杯發生彈性形變而產生的 B．茶杯對桌面的壓力是作用在茶杯上的 C．茶杯對桌面的壓力就是重力 D．茶杯對桌面的壓力是由于桌面發生形變而產生的 答案：A 3.下列說法正確的是（ ） A．作用在物體上的力越大，壓強就越大 B．受力面積越大，壓強就越小 C．當壓力一定時，受力面積越大，壓強越大 D．當受力面積一定時，壓力越大，壓強越大 答案：D 4．如圖所示，為重的物體，為粗糙水平面，為豎直作用在上的力，大小為，則圖甲中所受壓力為_____N，圖乙中所受壓力為 _______N。 答案：11 1 5．一個蘋果或兩個較小的雞蛋放在手中靜止時，對手的壓力約為_________，一名普通的中學生站在地面上，對地面的壓力約為_________。 答案：1 N 500 N 一塊磚平放與豎放在地面上，其受力面積之比為，則平放和豎放時，對地面的壓力之比為_________,對地面的壓強之比為_________。 答案： 7．如圖所示，一物體靜止于某一斜面上，請你畫出物體對斜面的壓力的示意圖。 答案：如圖所示 8.在探究“壓力作用效果與哪些因素有關”的實驗中，小周同學用一塊海綿和兩塊規格相同的長方體磚塊做了如圖所示的一系列實驗，請仔細觀察，并分析回答下列問題： (1)壓力的作用效果的大小是通過比較海綿的_________程度來確定。 (2)分析比較圖乙和丙的實驗現象，可以得出的結論：________________。 (3)分析比較圖_________的實驗現象，可得出結論：當受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越顯著。 (4)進一步綜合分析圖甲、乙、丙和丁的實驗現象，并歸納得出結論：_______________________________________________。 答案：(1)凹陷 (2)當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越顯著 (3)乙和丁 (4)壓力的作用效果與壓力大小和受力面積大小有關 板書設計 第一課時 壓力與壓強 一、壓力 1.壓力：垂直作用在物體表面上的力。 2.壓力與重力的區別 二、壓力作用效果影響因素：壓力、受力面積。 三、壓強 1.定義：把物體所受的壓力與受力面積的比叫做壓強。 2.公式： 3.單位：帕，符號：Pa 4.物理意義：描述壓力作用效果的明顯程度。 第二課時 壓強的計算與應用 教學過程 講授新課 一、壓強的計算 練習：計算芭蕾舞演員和大象對地面的壓強。請兩位同學到黑板上做題，其余同學在下面做，教師來回巡視，及時發現學生的解題問題，給予及時糾正。做完后，講評練習的同時指出同學在解題中出現的錯誤和不規范的問題。 計算芭蕾舞演員對地面的壓強 已知： 求: 解:芭蕾舞演員對地的受力面積為 對地面的壓力為 計算大象對地面的壓強 已知： 求: 解：大象對地的受力面積為 對地面的壓力為 總結：應用壓強公式計算時，需要注意以下幾點。（1）單位要換算成國際單位制單位，計算得到的壓強單位才是帕。（2）公式中的受力面積,是指兩接觸物體的接觸面積，并且注意大象與地面的接觸面積是四只腳與地面接觸面積的總和。由計算結果可以看出，大象對地面的壓力大于芭蕾舞演員的，但芭蕾舞演員對地面的壓強大于大象的，由此可知，壓力的作用效果——壓強與受力面積和壓力大小有關。 二、壓強知識的應用 設問：壓強是越大越好，還是越小越好呢？然后解釋生活中我們需要壓強大時要想辦法增大壓強，需要壓強小時想辦法減小壓強？同時說明任何物體能夠承受的壓強都有一定的限度，超過這個限度，物體會被壓壞。舉例說明：如磚能承受的壓強大約是，混凝土是等。為了不壓壞物體，使物體受到的壓強小于物體能承受壓強，因此人們就想方設法減小物體受到的壓強。 設問：如何去增大壓強或減小壓強呢？引導學生從生活中找出增大和減小壓強的方法；解決課前提出的問題。由分析出增大壓強與減小壓強的辦法，并引導鼓勵同學分類舉出生活中我們應用的增大壓強和減小壓強的例子，如：①書包帶平而寬； ②吸管一頭尖一頭鈍； ③椅子用寬而平的板，而不用一細桿； ④鐵軌鋪在枕木上等。 老師提示，學生歸納總結： 1.增大壓強的方法： ①增大壓力；②減小受力面積；③既增大壓力又減小受力面積。 2.減小壓強的方法： ①減小壓力；②增大受力面積；③既減小壓力又增大受力面積。 課堂小結 一、壓強的計算 1.公式：。 2.注意：單位換算。 二、減小或增大壓強的方法 1.當壓力一定時，減小受力面積，可增大壓強；增大受力面積，可減小壓強。 2.當受力面積一定時，減小壓力，可減小壓強；增大壓力，可增大壓強。 當堂達標 1. 如圖所示，用兩食指同時壓鉛筆兩端，左手指受到的壓力為，壓強為，右手指受到的壓力為，壓強為，下列說法正確的是( ) A. B. C D. 答案：C 2. 把吹脹的氣球壓在一根大頭針上，稍一用力氣球就被刺破，而用同樣大小的力把它壓在大量的大頭針上，氣球卻安然無恙，這是因為( ) A.氣球受到的壓力減小了 B.氣球的受力面積增大了 C.氣球受到的壓強增大了 D.壓力對氣球的作用效果更明顯了 答案：B 3.盲道是為盲人提供行路方便和安全的道路設施，一般由兩種磚鋪成，一種是條形引導磚，引導盲人放心前行，稱為行進盲道；一種是帶有圓點的提示磚，提示盲人前面有障礙，該轉彎或上、下坡了，稱為提示盲道，如圖所示。磚上的條形或圓點高出地面5 mm，當盲人走在上面時( ) A.增大了腳底的壓力，使腳底產生感覺 B.增大了腳底的壓強，使腳底產生感覺 C.減小了腳底的壓力，使腳底產生感覺 D.減小了腳底的壓強，使腳底產生感覺 答案：B 4.如圖，圖釘尖的面積是，圖釘帽的面積是，松木能承受的最大壓強是。以下說法正確的是( ) A.圖釘靜止時，它受到水平向左的力大于水平向右的力 B.圖釘靜止時，它受到水平向左的力小于水平向右的力 C.手指至少要用500 N 的力，圖釘尖才能進入松木 D.手指至少要用0.25 N 的力，圖釘尖才能進入松木 答案：D 5.為了適應生存環境，老虎都長有尖尖的牙齒，如圖所示。當老虎用相同的力咬食物時，受力的_________越小，產生的_________越大。 答案：面積 壓強 6.“馬踏飛燕”是漢代藝術家高度智慧、豐富想象、浪漫主義精神和高超藝術的結晶。如圖所示，有一“馬踏飛燕”工藝品采用密度為 的合金材料制造，總體積為，飛燕與水平桌面的接觸面積為，則該工藝品的質量為___________kg，對水平桌面的壓強為_________Pa。（取） 答案：8 7.涵涵的爸爸買了一雙有按摩功能的拖鞋，涵涵發現與腳接觸的鞋底表面有許多小凸起，感覺很好奇，他穿上這雙拖鞋后感覺腳底有點疼，由此他猜想壓力的作用效果可能與___________有關。為了驗證他的猜想，涵涵找來了如圖所示的實驗器材：兩個同樣大小但疏密程度不同的釘板(質量不等)，兩個相同的海綿。請你幫他完成以下實驗過程。 (1)由于釘板質量不同，所以聰明的涵涵把兩個釘板的釘尖朝上放在水平桌面上，然后把兩個相同的海綿分別放在兩個_________上觀察兩個海綿的形變程度。 (2)在實驗中涵涵觀察到，海綿形變較小，實驗效果不明顯，這時他發現桌上有幾盒酸奶，于是他在兩個_______上分別放上質量__________(選填“相同”或“不同”)的酸奶，使實驗效果變得明顯了。 (3)實驗中涵涵觀察到，釘子較少時海綿的形變程度明顯，由此可得到的結論是：當_________一定時，________壓力的作用效果越明顯。 答案：受力面積大小 (1)釘板 (2)相同海綿 相同 (3)壓力 受力面積越小 8. 履帶式推土機能在松軟、泥濘或呈一定的坡度的環境中作業，如圖所示為某品牌履帶式推土機，下表為其主要參數。根據表中提供的信息，請解答下列問題：（取） 質量/kg12 000一條履帶接觸地面的長度/m2.5一條履帶寬度/m0.8
（1）觀察履帶和推土鏟的構造特點，舉出兩個特點，分別說明所應用的物理知識和作用。 （2）該推土機靜止在水平地面上對地面產生的壓強有多大？ 解：（1）推土機安裝履帶，是壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強；推土鏟比較鋒利，是壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強； （2）推土機靜止在水平地面上對地面的壓力 ； 每條履帶與地面的接觸面積為， 推土機與地面的總接觸面積為， 則推土機靜止在水平地面上對地面產生的壓強為 。 板書設計 第二課時 壓強的計算與應用 一、壓強公式計算 1.公式：。 2.注意：單位換算。 二、壓強知識的應用 1.增大壓強的方法： ①增大壓力；②減小受力面積；③既增大壓力又減小受力面積。 2.減小壓強的方法： ①減小壓力；②增大受力面積；③既減小壓力又增大受力面積。 教學反思

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