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1、第一节压力的作用效果【教学目标】知识与技能1.了解压强的概念,理解什么是压力,什么是物体的受力面积。2.理解压强的大小跟哪些因素有关。3.了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来。4.了解压强的增大和减小的主要方法。过程与方法1.观察生活中各种跟压强有关的现象,了解对比是提高物理思维的基本方法。2.通过探究压力的作用效果跟什么因素有关,经历探究的主要环节,通过探究实验,观察实验现象,采集实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步学习使用控制变量,具有一定的实验能力。3.了解改变压强的实际意义和基本方法,具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力。4.通过实际动手实
2、践如何改变压强,具有一定的动手实践能力。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,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学生的自信心。3.了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性,认识科学对人类生活的重要性,有将科学服务于人类的意识。4.感悟科学是人类创造发明的基础,激发学生的学习热情。【重点难点】重点:压强概念的建立、应用压强公式或变形公式进行简单计算。难点:知道压力概念,理解压强的概念。【教学准备】教师准备:多媒体课件、圆珠笔、压力压强演示器,砝码两个。学生准备:学案、圆珠笔、压力压强演
3、示器,砝码两个。【教学设计】一、引入新课你能解释这些神奇的现象吗?蚊子那么弱小,它却能叮破我们的皮肤;坦克那么笨重,却能在平原、坡地上驰骋;雪地行走,脚容易陷入积雪,有了宽宽的滑雪板,为什么不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行?以上的现象都是压力作用效果的体现,今天我们就来学习一下压力的作用效果以及压力的作用效果与什么因素有关。二、讲授新课(一)研究压力的作用效果1.压力:物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。动动手并说出你的感受由以上现象可知,压力相同时,压力的作用效果可以不一样。那么,压力的作用效果与哪些因素有关呢?2.实验探究:压力的作用效果与哪些因素有关(1)实验器材:砖块、海绵。(2
4、)实验步骤:将一块砖平放在海绵块上观察海绵的形变。将两块砖平放在海绵块上观察海绵的形变。将一块砖竖放在海绵块上观察海绵的形变。(3)探究压力的作用效果视频。(4)实验结论: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;思考1.证明压力的作用效果和压力的大小有关选a、b。2.证明压力的作用效果和受力面积有关应选a、c。交流与讨论压力与重力1.压力与重力是不同的两类力:产生的原因:压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的弹力;重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引作用而产生的一种力。方向:压力的方向始终和受力物体的接触面垂直;重力的
5、方向总是竖直向下。作用点:压力的作用点在受力物体的受力面上,重力的作用点是重心。2.压力可以由重力引起,也可以与重力无关:当物体静置在水平面上且无其他外力作用时,它所受的重力与它施加于另一物体的压力大小相等。知识拓展延伸当物体放在倾斜面上时,压力与重力大小还相等吗?因为重力可分解为平行斜面和垂直斜面的两个分力。垂直斜面的那个分力和斜面给物体的支持力相等,而支持力和压力是一对相互作用力,也相等。所以压力等于重力在垂直斜面上的分力,所以小于重力。(二)压强的计算由于压力的作用效果不仅与压力大小有关,而且还与受力面积有关,所以为了反映物体单位面积上所受压力的作用效果,人们引入了压强的概念。1.压强:
6、在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫作压强。2.计算公式:p=FS。3.压强单位:帕斯卡( Pa ),简称:帕1 Pa=1 N/m21 Pa的压强很小,相当于把3粒芝麻压成粉末,使其均匀地分布在1 cm2的面积上所产生的压强。帕斯卡(B.Pascal, 16231662)是法国数学家、物理学家及哲学家。他在青少年时期就热衷于科学活动。帕斯卡在物理学方面的主要成就之一是对大气压强的研究。为了纪念帕斯卡,人们用他的名字来命名压强的单位帕斯卡。例一辆质量为50 t的坦克在水平地面上,每条履带与地面的接触面积是1.5 m2。一颗图钉尖的面积是0.05 mm2,手指对图钉帽的压力是20 N,试比
7、较坦克对地面的压强与图钉尖对墙面压强的大小。已知:m=5.0104 kg,S1=1.5 m2,F2=20 N,S2=0.05 mm2求:p1=?p2=?解:先求坦克对地面的压强:坦克对地面的压力F1=G=mg=5.0104 kg9.8 N/kg=4.9105 N两履带与地面的接触面积S1=2S1=21.5 m2=3 m2p1=F1S1=4.9105 N3m2=1.63105 Pa求图钉尖对墙面的压强:墙所受的压力:F2=F2=20 N墙的受力面积:S2=0.05 mm2p2=F2S2=20N510-8 m2=4108 Pa答:由比较可知,图钉虽小,但是它对墙面的压强却远大于坦克对地面的压强。交
8、流与讨论如图,小孩每只脚与地面的接触面积约为0.008 m2,估算他对水平地面的压强。思考:行走时和站立时对水平地面的压强一样吗?(假设G=15 kg)已知:m=15 kg,S= 0.008 m2求:p=?解:小孩对地面的压力F=G=mg=15 kg9.8 N/kg=1.47102 N两只脚与地面的接触面积:S1=2S=20.008 m2=0.016 m2p=FS1=1.47102 N0.016m2=9 187.5 Pa行走的时候单脚着地,压强变大到原来的2倍。(三)压强的增大与减小1.增大压强:人们切割物品时,为什么刀刃越锋利,越便于切割?因为在压力不变时,由p=FS可知压强与受力面积成反比
9、。受力面积越小,压强越大,越便于切割。钉子、箭头、刺刀、长矛等有锐利的尖端,这可以增大压强。因为在压力不变时,压强与受力面积成反比。总结:增大有利压强的方法:根据压强公式p=FS可知增大压强的方法:a.在F一定时,减小S; b.在S 一定时,增大F; c.在增大F的同时减小S。2.减小压强:推土机履带宽大,即受力面积大,以此减小对地面的压强,使其不易陷入泥土中。华表下的基座,扩大了与地面的接触面积,以此减小华表对地基的压强,防止地基下沉。背书包为什么要用扁而宽的带,而不用细绳?因为在压力不变时,由 p=FS得压强与受力面积成反比。书包带加宽是为了增大面积,减小压强。使书包背在身上更舒服一些。铁
10、路的钢轨为什么不直接铺到路基上,而铺在枕木上?因为在压力不变时, 由 p=FS得压强与受力面积成反比。枕木增大了铁轨与路基的接触面积,减小了铁轨对路基的压强。使火车行驶时不至于损坏路基。减小不利压强的方法:根据压强公式 p=FS可知减小压强的方法:a.在S 一定时,减小F;b.在F一定时,增大S;c.在减小F的同时增大S。三、课堂小结(一)研究压力的作用效果压力:物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。(二)压强:(物理学上用压强表示压力的作用效果)1.压强定义:物体单位面积上受到的压力叫作压强。2.压强公式:p=FS3.压强单位:帕斯卡,简称帕,用符号Pa表示。(三)增大和减小压强的方法1.
11、增大压强的方法2.减小压强的方法【布置作业】1.认真阅读课文。2.课本1、3、4、5题【教学板书】第一节压力的作用效果一、研究压力的作用效果压力:物理学中将垂直压在物体表面上的力叫压力。二、压强1.压强:物体单位面积上受到的压力叫作压强。2.压强公式:p=FS3.压强单位:帕斯卡。三、增大和减小压强的方法【教学反思】由于学生对压强的概念比较陌生,在引入时首先联系生活场景冰上救人事件引起学习兴趣,并让其充分发挥想象说出可能的方法,提高学生参与性,效果较好。在学习压力概念之前首先让学生感受其效果,用手指压圆珠笔两端手有何感觉,通过亲身感受自然引出压力的概念。在讲解压力时让学生画力的图示,一般会出现和重力相混的现象,借此强调压力的方向,可以很好地突破难点,效果也比较好。对于压强的得出,利用了学生自主探究的方法,并且让学生根据已有的知识得出压强的定义、公式、单位等,通过交流合作总结得出合情合理的答案,使学生体验成功的喜悦。并学以致用,通过一个例子对所学知识做进一步强化。同时指出压力和压强绝对不是同一个概念,使学生能够区分这两个概念。最后针对课前提出的救人事件进行讨论,前后呼应,学以致用。但是在学习压力时,对于水平面上压力等于重力强调不够,所以有的学生在计算压强时,对压力的求解有些困难,对重力和压力两个概念也容易混淆。需要进一步练习巩固。
