《压强》教学设计汇编[15篇]
作为一名辛苦耕耘的教育工作者,就难以避免地要准备教学设计,教学设计是对学业业绩问题的解决措施进行策划的过程。我们该怎么去写教学设计呢?下面是小编收集整理的《压强》教学设计,希望能够帮助到大家。
![《压强》教学设计汇编[15篇]](/pic/00/bdccd1a719_5fbf7ebd74ea0.jpg)
《压强》教学设计1
一、教材的地位和作用、学生分析
本节是在学习第一节《压强》的基础上进一步学习液体压强,它不仅是第十章《压强》的重点内容,也是整个力学的重点之一,本节课具有承上启下的作用。能使学生了解液体压强的特点,了解液体压强在生活中的应用并能解决一些简单的生活问题,同时为学习大气压强和浮力打下基础。八年级的学生有一定的生活积累,他们对液体压强会有一定的认识,但只停留在感性认识的阶段。如果直接让他们想办法设计出证明液体压强存在的实验来,未免难度过高。然而学生的思维是活跃的,求知欲强,而固体压强、液体的压强具有共性,又有其自身的特性,因此,本节设计是安排在学生学习了压强概念之后,再根据压强的特点类比学习。
二、教学目标
1.知识与技能:了解液体压强的特点、了解液体压强的大小跟什么因素有关。知道液体内部压强公式,能用该公式简单说明一些物理现象;通过观察简易压强计的实验,培养学生的观察能力和分析推理能力;能用液体压强公式解释帕斯卡实验,培养学生用理论解释实验现象的能力。
2.过程与方法:能联系生活实际,感知液体压强是一种客观存在;根据压强的概念,设计出证明液体压强存在的方法;能通过实验探究体会到液体压强的大小与什么因素有关;通过橡皮膜玻璃管液柱
平衡实验,引导学生初步学习替代的思想,了解它是物理学中常用的思维方法之一。
3.情感态度和价值观:通过对液体内部压强公式的推导,让学生认识到物理学逻性强、科学严密的特点;通过帕斯卡实验的学习,激发学习物理的兴趣;培养学生乐于参加探究的态度,敢于把想法说出来与大家交流的勇气,培养学生的科学态度。
三、教学重点、难点:
重点:用液体压强公式解决相关问题。难点:液体压强公式的推导。
四、仪器材料:
大烧杯、一端带橡皮膜的玻璃管、气球、较长的输液软管、漏斗、铁架台等
五、教学过程
(一)探究液体压强的大小教师活动:
1、提出问题设计方案
(1)演示简易压强计的实验,引导学生回忆上堂课实验得出的结论。
(2)强调:得到的这个规律是定性的,我们能不能具体测出液体内部一点上的压强是多大呢?同学们有没有什么方案?
(3)提出方案环节衔接不上时,教师适当分解问题,如:橡皮膜凹
进玻璃管中受到哪些力?能否从受力平衡入手来测量液体给橡皮膜的压力?压强怎么计算?
(4)要求学生写下自己的实验方案。
(5)请学生报告自己的实验方案或对各个问题的回答,教师进行适当点评和改进。
学生活动:
(1)回忆并回答液体压强的特点。
(2)对于定量测量,开始时,学生可能缺乏思路,在教师提醒下大橡皮膜受到液体给它向上的压力被压进玻璃管中去可以给膜施加一个向下的力与压力平衡。测量这个力的大小就能得到液体压力的大小。压强=压力/膜的受力面积;往管内加一定的水或沙,它们的重力等于压力。
(4)根据自己对问题的综合思考形成设计方案,写在设计卡片上。
(5)交流讨论实验方案,基本形成合理的定量推理思路。
2.挑选方案,推导公式教师活动:
(1)画出烧杯、玻璃管的结构图,带领学生对橡皮膜进行受力分析,画出受力图,分析F水柱= G水柱= ρ水gh水柱S。由受力分析得:P = F水柱/ S = ρ水gh水柱。
(2)演示实验,提醒学生注意观察平衡时管内水面与烧杯水面的关系。
(3)提示:加水时,水柱高度等于膜到液面的距离,即对应位置的深度。这也和我们以前得到的结论“越深的地方,压强越大”是一致的。
学生活动:
(1)分析橡皮膜的受力,推导出液体压强公式。
(2)注意最终管内水柱与液面相平。明确公式中常用的'h即为液体该处的深度。
3.推广结论教师活动:
(1)推广得出:液体内深度为h处的压强为:P= ρgh
(2)指出推广公式的物理意义,适合于任何密度均匀的液体。结合公式,分析影响液体压强的几个因素。
学生活动:
(1)理解到公式中的h是液体深度,该公式适合于任何密度均匀的液体。
(2)知道影响液体压强的因素有:液体密度、该处深度和重力加速度。
(二)、帕斯卡实验教师活动:
1.一定量的水改变深度会得到不同的压强值,帕斯卡实验刚好验证了这个结论。
2.演示以下实验:用输液软管连接漏斗和灌有一定量水的气球。把连接气球的一端固定在铁架台上,漏斗置于较低位置时加水。让学生观察现象。气球变大变薄,但没有破(将破未破)。问学生:改变漏斗位置会发生什么?
缓慢提高漏斗,达到一定高度时,气球破裂(课前注意反复试验,把握好灌水量,不要在提高漏斗时再加水)。提问:气球怎么破的?是什么使它破的?
3.听取学生的解释,适当总结。
4.引入数据讲解书上例题。
5.引申提问:生活中有没有类似帕斯卡实验的现象发生?我们是怎样利用液体这个特性的?
6.强调:(1)液体内h深度的压强公式;(2)定量计算及定性解释帕斯卡实验。
学生活动:
1.观察现象,关注实验现象及结论。
2.针对教师问题猜想:(1)提高漏斗,不会有变化;(2)提高漏斗,气球会破。
3.根据压强公式解释现象。
4.积极思考例题计算过程,对实验现象及原因有更深的理解。
5.展开讨论,举出类似的例子。或在教师提示下将关注并收集相关资料。
六、课堂小结
教师活动:引导学生归纳并补充、指正。学生活动:总结,提出问题及疑惑。
七、课堂练习:
讨论完成“发展空间”中“自我评价”的第3题。
《压强》教学设计2
一、教学目标
1.理解压强的概念并能够运用压强的公式进行计算;知道增大或减小压强的方法。
2.通过实验探究,知道压力作用效果与什么有关,提高逻辑思维能力以及对信息的整合能力。
3.通过学习,增强用所学知识解决实际问题的能力,体会从生活走向物理,从物理走向社会的理念。
二、教学重难点
【重点】探究影响压力作用效果的因素,理解压强的概念。
【难点】能够根据改变压强大小的因素理解压强在生活中的应用。
三、教学过程
环节一:导入新课
视频:胸口碎大石
提出问题:为什么表演者受到大锤重击后,石头碎成两半,人却毫发无损?
环节二:新课讲授
【模块1】压力的概念。
教师提问(结合旧知):对导入中的表演者进行受力分析,根据以往所学力学知识,想一想到底什么是压力呢?
教师讲解:明确压力的概念、方向以及产生条件,同时明确压力与重力的关系。
【模块2】探究压力作用效果与什么因素有关。
教师提问(结合实例):作用在表演者身上的力是压力,他的作用效果仅仅与压力有关吗?
让一名学生演示正常人走路和模仿芭蕾舞走路,引导学生猜想压力作用效果可能还与接触面积有关。
小组讨论:4人一组讨论下面问题:
问题①:实验研究三个变量之间的关系利用什么实验方法。
问题②:如何能明显的比较出压力的作用效果:设立对照实验,利用海绵当做实验器材。
学生实验:以小组为单位进行实验,步骤如下:
同桌间讨论导入时提出的问题,教师总结归纳:压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。
【模块3】压强。
教师提问(直接提问):物理学中如何表示压力和受力面积对压力作用效果的影响呢?
教师讲解:物理学中用力与接触面积的`比值表示这种作用效果,介绍压强的定义,公式,单位等。
举例说明压强的物理意义:成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。
环节三:巩固提高
小组合作,根据网格纸中画出脚与地的接触面积和自己的体重,估算站立时自己对地面的压强的具体数值,研究并讨论如何增大或减小压强。
环节四:小结作业
小结:师生共同总结本节知识点。
作业:观察生活中指甲刀,斧头等工具,如何改变压强大小的。
《压强》教学设计3
一、教学目标
1、知识与技能目标:
(1)知道液体有压强,知道液体压强的规律。
(2)能应用液体压强的知识解释简单的生产,生活中的应用问题。
2、过程与方法目标:
(1)通过观察、实验以及探究等自己亲身体验的学习活动,引导和培养学生猜想与假设的能力;
(2)培养学生运用控制变量法进行科学探究的能力。
3、情感、态度和价值观目标:
通过探究性物理学习活动,激发学生的学习兴趣,大胆假设小心求证,养成事实求是的科学态度。
二、教学重点与难点
重点:让学生感受到液体压强的存在,并探究液体压强的规律,在探究过程
中体验科学的研究问题的方法。
难点:实验探究过程中假设的建立及检验假设方案的设计,只要能让学生真
切的感受到液体压强的存在,就比较容易突破难点。
三、教学方法
学生亲身感受、讨论法、课件展示、实验探究教学法
四、教学用具
老师准备:水、盐水、橡皮膜、U形管压强计、底部和侧壁带橡皮膜的容器、
大可乐瓶、塑料袋、水槽、形状不同的容器等。
学生自备:矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽
五、师生互动,科学探究
(一)创设问题情境,激发学生思维,导入新课。
问:带鱼生活在深海里,请问同学们见过活的带鱼吗?为什么?
生:没见过。
师:想知道为什么吗?今天我们就来探究这个问题。
师:下面同学们继续再看大屏幕图片:
1、水坝为什么要上窄下宽?
2、潜水员为什么到不同深度时要使用不同的潜水服?
(创设问题情境,引起学生的思考,激发学生的学习兴趣和求知欲)
问:这些现象跟什么有关?学生答:跟液体压强有关。那今天我们就一起来进一步探究液体的压强。(板书课题)
(二)师生互动,多角度设计实验,感受液体压强的存在,初步观察液体压强的特点
师:在同学们桌上给大家提供了一些器材:矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽,同学们可以尝试着通过不同的实验器材具体感受一下液体压强的存在,并注意观察液体压强有哪些特点,看哪个组想到的办法更多、更好,注意先讨论后实验。
(学生讨论后进行实验,教师巡回指导并发现学生好的做法。)
①:往塑料瓶中注入水,然后在侧壁不同高度用锥子扎上小孔,会发现水从小孔中喷出来,证明水对侧壁有压强,而且我们还发现,下面的小孔比上面的喷得远,说明越深的地方压强越大。
②:把塑料袋中注入水,发现塑料袋鼓起来了,同样说明水对容器底和侧壁都有压强,而且方向是向四面八方的。
③:同样也是用塑料袋,把它套在手上,用皮筋固定住上面,然后放入水中,这时就会感觉到塑料袋紧贴在手上,这说明水的内部有压强,这个压强的方向是向四面八方的。(这个实验不但利用了视觉,而且同时还调动了感觉,这一点很好,值得大家学习,他们又得出了水的内部向各个方向都有压强。)
④:利用瓶子,在瓶子周围扎上小孔,然后把它按入水中,发现水从小孔流了进去,同样也证明水的内部向各个方向都有压强。
师:演示部分实验
师生一起总结出结论:液体压强的特点(课件展示)
1、液体对容器底和侧壁都有压强
2、液体的内部向各个方向都有压强
师:那么液体压强产生的原因是什么呢?请同学位稍作讨论,然后回答。
媒体展示:液体压强产生的原因:
1、由于有重力,所以对容器底部有压强;
2、由于有流动性,所以对容器侧壁和内部都有压强。
(由于液体压强比较抽象,学生对液体压强感受较少,首先给学生提供大量的实验器材,要求学生设计不同的实验感受、证明液体压强的存在,并初步观察液体压强的特点。上述几个实验取材方便,简单易做,直观形象,生动有趣,颇能激发学生动手实验的积极性,充分发挥了其主体作用,而且也培养了学生的观察、判断、分析、推理和综合等方面的能力,同时为下一步学生的深入实验打下了良好的心理基础。上述实验,学生可能想不到这么多,但二三种方法还是可以做到的,可以说在这一环节学生的发散思维得到了空前的锻炼,学生的创造性得到了空前的发挥。如果学生想不到上面的实验,老师就演示①、②两个实验。不管他们能否想到,这都是一个让他们感受液体压强的好方法。)
(三)科学探究:液体压强的影响因素。
师:通过刚才的图片和同学们的实验,那么,影响液体压强大小的因素有哪些呢?能否结合生活中的经验和今天的实验,提出你们的猜想?
学生分组讨论,然后发言。(由于有了前面的学生实验铺垫,学生有了感性认识,对液体的压强不再陌生,自然会结合刚才的实验和生活中的经验提出自己的猜想。学生猜想的同时,应让学生说明猜想的依据,并指出这样才是科学的`猜想。如果猜想得不够全面,老师要从旁引导。)
提出猜想:
1、与深度有关:可以从刚才学生的实验中总结出。
2、与重力、体积、质量有关:如果学生猜想不到,可以引导学生,想刚才的实验中,如果塑料袋里多装一点水,塑料袋鼓得更出来。
3、与容器形状有关:如果学生想不到,可以出示可乐瓶和矿泉水瓶,观察它们什么不
同,猜想液体压强是否与容器的形状有关。
4、与液体密度有关:由于实验桌上摆有三种标有不同标签的液体,学生容易想到,如
果可以他们观察桌上。
5、与压强方向有关。可以从刚才学生的实验中总结出来。
师:刚才同学们都提出了自己的猜想,这些猜想是否正确呢?我们可以用U型管压强计来进一步验证。
师:介绍压强计的作用和使用方法。(用视频头对U型管压强计实物进行放大展示)
请同学们认真阅读课本加油站。
然后演示:把压强计的金属盒放入水中,观察U型管中液面情况,得出结论:液体内部有压强。从科学的仪器中进一步验证刚才的结论。
设计实验:
师:考虑到液体压强可能与多个因素有关,因此在探究中应采用控制变量法。讨论(同组间进行):应怎样控制变量(保证哪些量相同,什么量不同?)讨论后请学生回答,老师补充。
进行实验:
老师先通过演示否定猜想2、3,这样可以扫清探究中的障碍,避免不必要的麻烦,然后依次探究猜想5、1、4,先探究方向,再探究深度和密度,这样做更方便,快捷。探究后由学生派代表发言,说实验现象和结论:液体压强与所在液体的深度和液体的密度有关。
(四)分析论证。
师:介绍方法(课件演示图片)重点介绍液柱模型的建立。
设想水中有一高度为h,底面积为S,水的密度为ρ
学生推导:(由于学生独立推导有难度,所以有如下设计)
V=—————————————————
m=—————————————————
F=G=mg=———————————————————————
P=F/S=————————————————————
师:从推导出来的公式P=ρgh可以进一步说明液体压强只跟液体的密度和深度有关,跟液体的重力和体积无关。
为了便于学生记忆,给出一个顺口溜:
不管容器粗和细,哪怕管子斜又曲,液体压强真稀奇,只看g与ρ h值。
师:强调公式P=ρgh:
1、h指深度,指即研究的点到最高液面的距离;
2、公式p=ρgh原则上只适用与液体压强。
3、公式中单位统一用国际主单位。
(五)课堂小结:师生一起总结液体压强的规律:(课件展示)学生完成课本的填空内容
1、液体对容器底部和容器侧壁都有压强。
2、液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大;同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强相等。
3、不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强也越大。
(六)思考与练习:(目的在于将学到的知识马上应用,强化液体压强的规律)
1、解释课件中演示的现象:水坝为什么下宽上窄?潜水员为什么要使用不同的潜水服?
2、阅读教材上P150页的信息窗。
3、典型例题:(课件展示)
典型例题(1)
某小组同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律,记录数据如下(ρ甲<ρ乙):
甲乙
(1)比较1与4;2与5;3与6的实验序号,可得出:。
(2)比较1、2、3的实验序号,可得出:。
典型例题(2)
如图装有质量相等的不同液体,并且液面相平,则两杯底受到的液体压强大小关系怎样?
A B
师:有关液体压强的应用,下一节课继续学习。谢谢!
(七)作业:课后P152页第1题、第3题
六、教学反思:
液体压强的内容比较抽象,学生感受很少,在教学时教师如果用简单的几个实验演示就说明液体内部的压强的特点,学生可能难以理解,变成学生强记老师说什么是什么了。因此,本人在上这节课时,大胆地用一些简单方便的实验器材让学生自己亲身感受液体压强的存在,并通过观察和感受来归纳液体压强的特点,从中也激发学生的兴趣和学习热情,使学生的发散性思维得到锻炼。然后再来探究液体压强的影响因素,显得容易的多了。整节课的效果收到了良好效果:
1、将U型管压强计用视频头来展示放大,增强了可视性,促使学生更大程度地参与;
2、学生用塑料袋套在手上来感受液体的内部压强,不仅利用了视觉,同时还调动了感觉,这点效果非常好,学生的回答超出了我的预想。
3、课件的颜色配置有待进一步改进。
《压强》教学设计4
一、教学目标
【知识与技能目标】
能说出大气压产生的原因,能简单描述托里拆利实验,知道标准大气压的数值。
【过程与方法目标】
通过观察托里拆利实验,知道如何测量大气压强以及大气压的数值。
【情感态度与价值观目标】
通过观察实验,养成实事求是的科学态度;通过对大气压应用的了解,认识到科学技术对人类生活的影响。
二、教学重、难点
【重点】
大气压存在的原因和大气压的测定。
【难点】
大气压的测定。
三、教学过程
环节一:导入新课
教师拿出马德堡半球进行讲解:这是两个半球,将两个半球靠在一起,抽去里面的空气制成马德堡半球,在上课之前,我们来做一个小实验,实验名字叫拔河,请几位力气大的同学上台来与马德堡半球进行拔河,在规定时间内,如果把半球拉开,则同学们赢,反之则半球赢。
时间到,马德堡半球依然纹丝不动,请同学们思考为什么不能将半球拉开?在学生存在疑惑的时候,
教师引导,大气像液体一样具有流动性,那么它是不是也像液体存在液体压强一样也存在大气压强呢?我们这节课就来一探究竟。
环节二:建立规律,生成新知
演示:
1.将塑料挂钩挂在光滑的墙上;
2.在玻璃管里盛满水,用纸片覆盖,再倒立过来,水不会流出来;
3.请同学用吸管吸饮料。
师生总结:大气压强确实存在,产生原因是由于重力,且空气具有流动性,发生了挤压。
环节三:深化概念
提问:大气压强如何测量?
教师播放演示实验:在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差约为760mm。把管子倾斜,竖直高度差也不发生变化。
教师讲解:实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的`上方是大气,因此,是大气压支持管内这段水银柱不会落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。这个实验最早是由意大利科学家
当学生得出实验结论之后,教师对实验过程进行提问:
1.以下操作对实验有无影响:
a.玻璃管是否倾斜;
b.玻璃管的粗细;
c.在不离开水银槽面的前提下玻璃管距水银面的位置。学生结合教材在交流讨论后会得出不会影响实验结果的结论。
2.如果在实验中玻璃管不慎漏有少量空气,液体高度减小,测量值与真实值的大小关系。
生答:测量值比真实值偏小。
3.这个实验利用了什么思想?
生答:等效替换。
4.测量大气压的仪器叫做气压计,影响大气压的因素有哪些?
生讨论得:高度。
师继续补充:还与温度有关,气温升高时,空气密度变小,大气压减小。
师:测量大气压的仪器叫做气压计。学生思考大气压在我们生活中有什么应用?
环节四:巩固提高
问:我们如何解释拔河比赛中拉不开马德堡半球?我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢?
环节五:小结作业
提问:大气压产生的原因是什么?数值是什么?课后思考如何用塑料瓶分离蛋黄和蛋清。
四、板书设计
略
《压强》教学设计5
一、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。
二、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、实践如何改变压强。具有一定的动手实践能力。
三、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,提高学习的自信心。
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。
四、教学重点、难点教学重点:压强概念的理解。
教学难点:压力与重力面积的正确理解。
五、教学用具:压力小桌、泡沫塑料、砝码、橡皮泥、木条、弹簧秤。
六、教学设计
1、请同学们在草稿本上画出下列各图中物体对表面的压力示意图。
压力作用在受力面上,压力的方向跟受力面垂直,指向受力面。
2、活动10.2探究压力作用的效果
单位面积上受到的压力叫做压强。
物理上用P表示压强,用F表示压力,用S表示受力面积。压强公式:P=F/S在国际单位制中,力的单位是"牛顿",面积的单位是"米2",压强的单位是"牛/米2"(板书:压强的单位是"牛/米2",又叫帕斯卡。)该单位读作"牛顿每平方米",它有一个专门名称叫做帕斯卡,简称帕。
例:一台机器重1000牛顿,与地的接触面积是2米2,这台机器对地面的压强是多大?
3、10.3利用体重计和方格纸测量人站立时对地面的压强猜一猜设计实验实验并收集数据思考与讨论。
4、增大和减小压强的方法。
5、布置作业。
《压强》教学设计6
《8.1认识压强》教学设计(第1课时)
备课人:黄明静
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道压力的概念,知道压力的作用效果跟什么因素有关;(2)知道压强的概念,公式和单位,能用压强公式进行简单计算;2.过程与方法
(3)经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的科学探究过程,学习运用控制变量法研究问题;
3.情感态度和价值观
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。
【教学重,难点】
重点:(1)探究压力的作用效果跟什么因素有关;
(2)压强概念的建立和压强的公式。
难点:(1)压力的大小与重力的关系;
(2)压强的概念理解和压强公式的运用。
【教学思路设计】
本节课的内容一般在学习了力的作用效果之后进行。这节课的设计意图在于体现新课程标准的“从生活走向物理,从物理走向社会”和“注重科学探究,提倡教学方式的多样化”的理念。
首先通过生活实例,引发学生们思考其中的原因,激发学生们的求知欲。紧接着图片展示让学生交流讨论找共同点总结出压力的作用点在物体表面,压力方向垂直于物体表面指向被压物体。然后通过重物压钢尺和玻璃瓶微小形变感知压力的作用效果。再次让学生受压气球和手压笔尖感知压力的作用效果并猜想影响压力作用效果的因素,通过学生探究实验,使其明白其中的道理。在实验的基础上建立压强的概念,最后把所学的知识应用于社会生活。
【教学方法】
讨论与观察法,实验法、启发式教学
【教学器材】
多媒体课件、图钉、气球、铅笔,海绵,钩码等【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
学生比一比谁先扎开奶茶,展示所用的吸管(一个平口,一个尖端)。
饮料的吸管一端为什么要做成尖的呢?这与压力的作用效果有关。那么什么是压力呢?压力的作用效果跟哪些因素有关呢?
二、新课学习
(一)什么是压力?[教师引导]:观察图片,
学生思考讨论:(1)三幅图中的力有什么共同点?(方向和作用点方面引导)
(2)压力的大小和重力相等吗?(演示实验)
[师生总结]:压力
1、定义:物理学中,把垂直作用在物体表面的力叫做压力。
2、符号:F,单位:N
3、产生条件:相互接触挤压。
4、方向:垂直于受力物的表面且指向受力物。
5、作用点:受力物的表面处。 6.大小:不一定等于重力。
感受压力的作用效果
学生实验
1、用铅笔的两端分别用大小不同的力按压手心,谈感觉。
2、用手心和手指压气球,观察接触处的形变程度
(二)探究压力的作用效果
1、提出问题:
你认为压力的作用效果可能跟哪些因素有关?
2、猜想与假设:压力的大小和受力面积的大小
3、制定计划与设计实验:(1)具体谈谈怎样控制变量?
(2)根据问题引导,明确了设计思路,下面制定实验方案并选择合适的器材进行实验,以小组为单位,相互交流,完成活动二。看哪一小组设计的精彩,有创意,一会儿给大家展示。
4、进行实验与收集证据:学生分组实验A.探究压力的作用效果与压力的关系
结论:在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。 B.探究压力的作用效果与受力面积的关系
结论:在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。 [教师总结]:
1、压力作用效果和压力以及受力面积有关。
2、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。
动脑筋:压力,受力面积均不同如何比较压力作用效果(引导类比速度的定义)引入压强的概念
(三)压强
学生阅读课本相关内容,完成下列问题
1、定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
2、公式:压强=压力/受力面积
3、单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa,1Pa = 1N/m=1Nm
4、物理意义:每m面积上受到的压力是1N。
三、课堂练习:
1、关于压力产生的说法正确的是(D)A.压力都是由于物体的重力产生的B.压力的大小总是等于物体的重力C.竖直作用在物体表面上的力叫做压力D.压力的大小有时等于物体的重力
2、下列事实中,最能说明压力作用效果跟受力面积有关的是(C)A.相同形状的实心铜块和铁块放在同一海绵上,铜块产生的效果显著
22-2B.同一个人站在水泥地上和沙坑中,在沙坑中会留下较深的脚印C.同一块砖平放和竖放在沙面上,竖放时陷入沙中的程度较显著D.行驶在同一泥地上的载重汽车,满载时在泥上的留下的痕迹深
3、下列有关力学知识说法中,正确的是(B)
A.举重运动员在将杠铃举高的过程中,他对地面的压强越来越大B.短跑运动员到达终点后不会马上停下来,是由于运动员具有惯性C.踢出去的足球在地面上越滚越慢,说明物体的运动需要力来维持
D.站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员对领奖台的压力是一对平衡力
四、课堂小结:
【师生交流】学过本节课后,你有什么收获?还有哪些问题?
五、作业布置:自我评价与作业
1、2 【板书设计】
第一节认识压强
一、压力
定义:垂直作用在物体表面上的力方向:与受力物的表面垂直
压力的作用效果与压力的大小和受压面积的大小有关
二、压强
物理意义:表示压力作用效果的物理量定义:物体单位面积受到的压力叫做压强公式: p=F/S单位: Pa 1Pa=1N/m2
《压强》教学设计7
《9.1压强》教学设计
教学目标
知识与技能
1.能说出压力的概念及压力的方向,正确地画出压力的示意图。 2.能够通过实验,探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的关系,并能描述压强概念的建立过程。 3.能熟练写出压强公式、单位,并能应用压强知识进行有关计算。 4.会利用增大或减小压强的方法,解决生活中的实际问题。过程与方法
1.经历实验探究过程,学习控制变量法。 2.在压强概念的学习中,理解比值定义的方法。情感、态度与价值观:
1.通过实验探究,激发学生学习物理的兴趣,使学生认识科学方法的重要性。
2.通过对日常生活、生产中压强现象的解释,培养学生勇于探索日常用品中的物理学原理的精神和将物理知识应用于日常生活、生产的意识。
重点:压强概念的理解和压强公式的应用。
难点:压力和受力面积的正确解释。
教学准备:压强小桌、钩码、细沙、海绵、铅笔、课件等。教学过程
一、引入新课
1、列举生活中的实例:生活中用的针、要磨得很尖,刀要磨得很快。我们的书包带都比较宽,载重汽车的轮子比小轿车的轮子多。大家都注意到这些现象了吗?你知道这些物体为什么这样设计吗?
2、指导学生看课本29页的插图。
师:这些现象都与压强的知识有关,今天我们来学习压强这一节。(板书课题——压强)
二、新课教学。
过渡:要学习压强,需要先认识压力。
(一)压力:
举例分析:(媒体播放图例)
1、粉笔盒放在桌子上,粉笔盒对桌子有压力。
2、向墙上摁图钉,图钉对墙有压力。
3、将木块放在斜面上,木块对斜面有压力。
师问:这几个力有什么共同点?
学生独立思考后,在小组内交流。
学生展示观点。
师生共同归纳总结板书:概念----压力是垂直作用在于压物体表面的力。
师再问:压力与重力有什么关系呢?可根据上面三个事例,画出各物体对支持面的压力和各物体的重力,区分压力和重力。
学生小组交流:
1、重力方向怎样?压力方向怎样?
2、物体受的压力一定是重力产生的吗?
3、如果压力是由重力产生,压力和重力是什么关系?
4、什么情况下压力等于重力,这时能否说压力就是重力?
归纳总结:压力是物体间的挤压作用,压力不一定是由重力产生的。压力的方向是垂直于受压物体表面指向受压物体。只有在物体处于水平面上时,压力大小才会等于重力大小。
过渡:我们已经了解了压力的大小,压力的方向,前面我们已经知道分析一个力,需要从力的三要素来分析,那么压力有什么样的作用效果呢?压力的作用效果又与哪些因素有关呢?
(二)压力的'作用效果
问题1:分析节首图,人走过,雪地上留下什么?为什么?(人走后,雪地上留有脚印,脚印是人对雪地的压力作用形成的,说明压力的作用效果是使物体发生形变。)
问题2:压力的作用效果与哪些因素有关?(通过实际体验——笔戳手、课本29页“想想议议”引导学生猜想影响压力的作用效果)学生猜想:压力的作用效果可能与受力面积和压力的大小有关。对于如何设计实验验证猜想,可通过以下几个问题引导:1.如何显示压力的作用效果? 2.探究过程中应采取什么方法? 3.如何改变压力大小和受力面积的大小? 提供的实验器材有:压强小桌、钩码、细沙、海绵、橡皮泥等。引导学生可不同的小组选用不同的器材,如小桌、砝码与细沙;木块、砝码与海绵;木板、砝码与气球等(旨是观察效果,归纳结论)。
学生分组进行实验。
实验后,各小组代表台前展示实验方案,并说出观察到的现象,分析归纳总结实验结论。
教师板书:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
教师引入:在物理学上,压力的作用效果用压强来表示。(板书:压强)
(二)压强:
问题3:现在你会比较压力的作用效果了吗?当压力和受力面积的大小都不相同时,我们如何比较压强的大小呢?比如,怎样比较一块橡皮和一本字典对书桌的压强呢?
(提示:在前面学习速度时,当我们遇到时间、路程各不相同的两个个体,在比较他们的速度大小时,我们比较的是单位时间所通过的路程。那么现在比较压力、受力面积各不相同的两个物体对桌面压强大小时,我们是否同样可以比较在单位面积上的压力大小呢?)
由此引出压强的定义:物体所受压力与受力面积之比叫压强。学生阅读课本30页下面的内容,自学压强的公式、符号、单位,(抽学生板书),并仿照1米/秒的物理意义说出1帕的物理意义:某物体在1m的面积上受到的压力为1N。
教师补充:帕是很小的单位:两张作业纸对桌面的压强约为1帕。一个人双脚站着对地面压强为1万多帕。点拨:S指受力面积,不是接触面积,也不是物体的表面积。(课件图示不同:受力面积是物体间发生挤压部分的接触面积。)
例题:水平桌面放一本书,书所受重力为3N,与桌面的接触面积为5×10﹣m,计算书对桌面的压强。
解:已知书对桌面的压力等于它所受的重力,即F=G=3 N,桌面的受力面积S= 5×10﹣m
所以书对桌面的压强P=F/S=3 N/5×10﹣m =60Pa书对桌面的压强为60Pa. (这部分计算,小组间通过课本自学,而后讨论,自己完成,然后小组互评,教师最后点评,深化答题规范意识,加强对于压强知识的进一步掌握和应用.)过渡:知道了什么是压强,生活中怎样减小或增大压强呢?
(三)怎样减小或增大压强
列举课本31页实例,结合“想想议议”,引导学生根据公式p=F/S进行分析,它们各自是需要增大压强还是减小压强?主要是通过改变什么量来实现的?你还能举出哪些生活中控制压强的例子?学生先自己讨论,再共同归纳总结:
1.压力一定时,减小受力面积可增大压强;受力面积一定时,增大压力可以增大压强。
2.压力一定时,增大受力面积可以减小压强;受力面积一定时,减小压力可以减小压强。教师补充说明:任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏。所以,路面、桥梁上会有限重标志。
三、课堂小结
1、压力
(1)定义:物理学中把垂直压在物体表面上的力叫做压力。(2)大小:只有在物体处于水平面上时,压力大小才会等于重力大小。其他情况与重力大小无关。
(3)方向:垂直作用于物体表面并指向被压物体。(4)作用点:作用于被压物体表面。(5)压力的作用效果:使物体发生形变
影响压力的作用效果的因素:(1)与压力的大小有关(2)与受力面积有关。
2、压强:(1)、定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
(2)、公式:p=F/S(3)、单位:帕斯卡(Pa)(4)、增大或减小压强的方法。
四、课堂练习
1、关于物体所受的重力和物体对支持面的压力的关系,下列说法中正确的是()
A.压力就是物体所受的重力。 B.压力一定等于物体所受的重力。 C.压力和重力不可能是同一个力。 D.压力和重力的方向都是竖直向下的。
2、一个木箱放在斜面上,如图所示,能够正确表示斜面受到木箱的压力F的是()
3、小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如图甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得出的结论是
。(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小但关系”,应再做图
(选填“丙”或“丁”)所示实验。
4、如图所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强(
)
A.平放时最大。 B.立放时最大。 C.侧放时最大。
D.平放、立放、侧放时一样大。
5、在生物进化的过程中,动物身上的各种器官不断地完善,以适应生存环境。我们所了解的下列事例中,有减小压强功能的是(
)
A.号称“森林医生”的啄木鸟,长有细长而又坚硬的尖喙,便于啄开树皮。
B.人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同,分出了切牙、尖牙等。 C.骆驼的体重比马的体重大不了一倍,脚掌面积却是马蹄的三倍。 D.大象长有两个大耳朵,即可以发挥听觉功能,还可用于散热。
6、一个物体放在斜面上,请用力的示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力。
五、作业:课后练习
1、
2、
3、4
驻马店实验优质课评选
《9.1压强》教学设计
遂平县槐树乡中
郭
二0一四年五月
敏
《压强》教学设计8
【教学目标】
1.知识与技能:
了解由于大气压强的客观存在而产生的现象;
了解测量大气压强的方法;
了解大气压强的大小,能用大气压强解释相关问题。
2.过程与方法:
观察实验现象,体验大气压强的存在;
探究测量大气压强的方法;
联系实际,培养学生观察、思考和分析问题的能力,应用知识解决简单问题的能力。
3.情感态度价值观:
培养学生动手和积极探究的精神和实事求是的科学态度。
【教学重点】
大气压的存在、大气压的大小
【教学难点】
测量大气压大小的方法。
【教学用具】
玻璃杯1个,粗玻璃管1根,小试管1个,烧杯1个,水槽1个,烧瓶1只,乒乓球1只,硬纸片1块,水适量,注射器1只,马德堡半球一个,抽气机一个。
【课时安排】
1课时。
【教学过程】
一、复习提问
提问:
(1)液体内部压强特点是什么?为什么液体向各个方向都有压强?
(2)液体内部压强怎样计算?
二、情境引入:从生活走向物理。
实验演示:
(1)将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口,请同学们猜测瓶子倒过来后会发生什么现象?你看到的现象是什么?想一想为什么?
(2)“覆杯实验”:将玻璃杯装满水,用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向,你又看到了什么?这是什么原因?
(3)试管放在长玻璃管中倒过来会怎样?这是什么原因?
(4)抽气机抽取马德堡半球内气体时,橡胶管会怎样?为什么会发生形变?受到了谁施加的力?这说明了什么?
三、新课
(一)大气压的存在
师生分析上述实验,得出结论:大气有压强即大气压。
引入新课,板书课题。
那么,你还能列举哪些现象或事例说明大气压的存在呢?学生举例说明。
学生阅读教材86内容。
问:大气压有什么特点呢?
学生思考回答,也可做演示说明。如在“覆杯实验”中将纸片朝向各个不同的方向,发现纸片不掉下来,从而得出:大气向各个方向都有压强。
那么,大气压有多大呢?你能否设计实验测量出来?
(二)怎样测量大气压?
[活动]讨论:如何估测大气压。
学生讨论可用哪些方法?
讨论后,给予鼓励
学生可能说出的方法:
(1)器材:吸盘、弹簧测力计;原理:P=F/S
思路:(由学生交流讨论,再整理)
(2)器材:注射器、弹簧测力计、刻度尺;原理:P=F/S
思路:(由学生交流讨论,再整理)
以上两步,在学生讨论的基础上,再将实验的思路总结出来。
问:还有其他方法吗?
[活动]教师演示作铺垫,学生观察思考。
(1)先用试管装满水倒插入水槽中,再慢慢往上提(杯口不离开水面,下同),观察试管中水是否充满?接着换用量筒和细长玻璃管,重复上述过程。
(2)学生讨论:你观察到了什么现象?为什么水总是充满的?怎样做才能使水不充满呢?
经过讨论之后,使学生认识到:水充满的原因是由于大气压大于管中的水压,只有管内水压等于外界大气压时,把管子再加长的话,管内水面就不再上升充满整个管子了,这时它的上方成了真空。
这就给我们提供了一个测量大气压的思路:可以利用液体压强间接测量大气压。但是由于水的密度太小,要求玻璃管太长,所以,人们就选择了密度大的液体汞(水银),这就是著名的托里拆利实验。
[活动]学生阅读:托里拆利实验。
思考:(1)开始时,汞为什么会下降?什么时候停止下降?
(2)玻璃管内汞柱上方为什么是真空?
(3)如何计算大气压的值?
学生回答后,教师小结并强调:1个标准大气压的值──
P0=ρ汞gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
[想想议议]教材88页“想想议议”
学生计算,并讨论、交流。
思考:我们生活在大气层的底层,为什么没有感到难受或被压瘪呢?再得出结论。
学生阅读:气压计并了解其作用。
思考抽水机工作原理,并讨论、交流。
四、知识拓展
介绍大气压强发现的历史(见附页)
本节小结。
(1)大气有压强吗?它有什么特点?
(2)托里拆利实验中,应注意的哪些问题?一个标准大气压的值。
(3)大气压有什么应用?
五、课后作业。
(1)完成课后动手动脑学物理。
(2)练习册76页第7、8题
计算1标准大气压能支持多高的水柱.
板书设计:14.3大气压强
一、大气压的存在
二、大气压的测量:托里拆利实验
三、大气压的大小:760mm高汞柱
标准大气压P0=1.013×105Pa
四、气压计
附页
大气压发现的历史
17世纪以前的人们认为自然界不存在真空,即所谓“自然界厌恶真空”。对于抽水机能把水抽上来,认为是活塞上升后,水要立即填满活塞原来占据的.空间,以阻止真空的形成。
20xx多年以前,古希腊学者亚里士多德提出了“自然害怕真空”的说法。人们曾用这种说法来解释抽水机为什么能抽水:活塞向上一提,水面和活塞之间形成了一段真空,自然害怕真空,于是水就升上来填补这段真空。人们还常常用“真空吸力”来解释这种现象,把钢笔吸墨水、用吸管喝汽水等都说成是“真空吸力”的作用。
1640年,在古老的意大利城市佛罗伦萨,制造了一台抽水机,准备用它把探矿坑里的水抽走。但是抽水机造成以后,用来一试,水被提到不足10米高的地方就不再上升了。技师们千方百计地改进抽水机,保证活塞和水面间是真空,结果还是不能使水再升高。这是什么原因呢?
人们便去请教那位发现单摆规律的伽里略,那时他已经成为著名的物理学家了。76岁的伽里略曾经对“自然害怕真空”的说法产生过怀疑,他猜想:也许空气有压力吧?抽水机是不是靠压力把水压上来的呢?遗憾的是,不久伽里略便逝世了。
在伽里略去世的1642年,他的学生托里拆利设计了一个实验。证实了伽里略的猜想。
托里拆利预料,因为水银的密度大约是水的14倍,如果用水银代替水,水银升起的高度应该是水升起高度的1/14。托里拆利设计了用水银柱检验这个预想的方案。1643年他的学生做了这个试验,结果证明了他的预想是正确的。在托里拆利试验中,玻璃管内水银面的上方就是真空,可见自然界是可以存在真空的。托里拆利用一根大约1米长一端封闭的玻璃管,往里面灌满水银,用食指封住开口的一端,然后将玻璃管倒插在水银槽中,放开手指,管里的水银就往下降,降到管里的水银面比管外的水银面大约高76厘米,水银就不再下降了。管里水银面的上边没有空气,叫托里拆利真空。管内的水银柱是被大气压支持着的。托里拆利试验不但揭示了大气压的存在,而且测出了大气压的值。
托里拆利试验的消息传到法国,引起了科学家们的广泛兴趣。帕斯卡推论说,如果水银柱是被大气压支持着的,那么在海拔较高的地方,水银柱应该较短。1648年他的朋友沿多姆山山坡从山脚到山顶设立了若干观察站,每个站上装一个托里拆利气压计,结果发现水银柱的高度随高度的增加而减小,证明了帕斯卡推论的正确。
同一时期,德国的科学家格里克也进行了大气压强的试验研究,他做了一个水气压计,水能升高到他住房的第三层,格里克认为水的上升是大气压的作用。通过长期的观察,他还发现水柱高度的变化与天气有关,1660年他根据一次气压的突然下降,预报了一场大的风暴。
按照这个实验结果来推算,一个人的手掌面积大约是50厘米2,上边应受到大约500牛顿的压力,这相当于一个50千克的人踩在上面。1米2的桌面上,所受的大气压力相当于10吨重的物体压在桌面上。作用在人体表面上的大气压力相当于12~15吨的物体的重力。这似乎是难以相信的。但是著名的马德堡半球实验,用事实使人们信服了。
《压强》教学设计9
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解压强与压力和受力面积的关系,能熟练写出压强公式、单位,能用压强公式进行简单的计算。
2.会应用压强公式分析增大和减小压强的具体方法,并能解释与压强有关的物理现象。
(二)过程与方法
1.能通过实验,探究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。经历探究的主要环节,初步学习使用控制变量法。
2.在压强概念的学习中,学习运用比值定义法。
(三)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,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。
二、教学重难点
压强是初中物理课程中的一个重要概念,它是体现压力作用效果的重要物理量之一。压强不仅和人们的生活密切相关,而且是材料力学、热力学的核心概念。《课标》中属于理解层次的内容要求只有四条,压强是其中之一,可见压强在初中物理课程中占用重要地位。与速度、密度的定义方法相同,压强的定义采用的是比值方法。第十一章“功和机械能”中学生还将学习另一个用比值定义的物理量──功率。学生在形成速度、密度概念的过程,为本章压强概念的学习打下了基础,同样,理解压强概念,反过来有助于速度、密度概念的巩固、深化。
本节内容由“压强”“怎样减小和增大压强”两部分内容组成。两部分内容彼此关联,只要学生对压强的概念理解到位,就能顺利解决减小和增大压强的问题。压强概念的形成是本节教学的重点,解决的关键是引导学生感知压力的作用效果、比较压力的作用效果、学会用比值定义的方法引入压强的概念,并能用压强知识解释有关的物理现象。
三、教学策略
压强的概念较为抽象,学生初学极易与压力的概念混淆不清,为让学生较好的理解压强与压力的区别,做好探究压力作用效果有关因素的实验是本节课的关键。为提高学生的探究学习兴趣,可让学生自行设计各种各样的实验,通过不同的实验最后达到同样的目的(老师要提前为学生准备丰富多样的实验器材)。另外本节课的内容与生活联系较为紧密,应让学生充分列举日常生活中的与压强有关的现象,并加以解释,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可加深学生对压强概念的理解。
四、教学资源准备
多媒体课件、一头削尖的铅笔、四角小桌、海绵、细沙、图钉、木板等。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(5分钟)
垂直压在物体表面上的力叫压力,压力对物体形状的改变会有大有小,我们称为压力的作用效果不同,那么压力的作用效果与那些因素有关呢?
观看图片1:描述你看到的现象。
图1
两个人对雪地有压力吗?压力产生了怎样的作用效果?
两个小朋友体重相同,压力大小相同吗?两人压力的作用效果相同吗?
你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢?
教师引导学生按图2实验:
思考:这里压力的作用效果是什么?两个手指受到的压力相同吗?
两个手指形变的程度相同吗?哪一个大些?
用力稍大些,手指感受有什么变化?
你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢?
观赏、体会。针对问题积极思考、踊跃回答。
现象:在雪地里行走的人会深深的陷入雪中,而在滑雪板上的人则可以在雪面上自由自在地滑动。
两个人对雪地有压力,压力的作用效果是使雪地形变。两个小朋友体重相同,压力大小相同,但两人压力的作用效果不同。这是由于他们与雪地的接触面积不同引起的。所以压力的作用效果应该与接触面积有关。
学生进行实验,并回答问题。
压力的作用效果是使手指形变。两个手指受到的压力相同但两个手指形变的程度不相同。与笔尖接触的手指形变更大些。用力稍大些,手指感觉更痛。压力的作用效果应该与接触面积和压力都用力稍大些,手指感受有关。
感受物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。
有意识地设计实验,让学生亲自参与,进一步拉近物理与学生的距离。
新课教学
(30分钟)
一、压强
让我们用实验来探究影响压力作用效果的因素。
现有如下器材:用钉子做腿的小桌、海绵、砝码、木板、盛有适量水的矿泉水瓶、装有沙子的容器等。试选择合适的器材设计实验,验证你的猜想。
教师提醒学生:设计实验时注意思考如下问题:
怎样体现压力的作用效果?
怎样改变压力大小?
怎样改变受力面积大小?
设计和进行实验时要控制哪些变量?
压力的'作用效果我们给他起个新名字叫压强。
思考:压强大小与哪些因素有关?能否运用速度、密度的定义方法给压强下一个定义?在此基础上让学生写出压强的定义、符号、公式。
根据压强的公式,压强的单位应该是什么?
为了纪念科学家帕斯卡在物理学上的贡献,我们把N/m2用一个专用名称代替:帕斯卡(Pa)。
1Pa=1N/m2
1Pa表示物体每平方米面积上受到的压力是1牛。将一张报纸对折一下,平铺在地面上,对地面的压强约为1 Pa。
投影课本中的例题,建议学生做后教师再讲评,从解题思路、书写格式、公式运用上,给予指导。
学生进行实验,积极参与教学。在活动与思考中获得知识,培养能力。
比如学生选择按照教科书所示的实验进行实验。
实验1:把小桌桌面朝上放在海绵上,观察海绵被压下的深浅。
实验2:在小桌桌面上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅。
实验3:把小桌腿朝下放在海绵上,观察海绵被压下的深浅。
实验1和2中,受力面积相同,压力不同,海绵被压下的深浅不同,表明压力的作用效果不同。受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
实验1和3中,压力相同,受力面积不同,海绵被压下的深浅不同,表明压力的作用效果不同。压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
影响压强大小的因素:压力和受力面积。
压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。
用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积,压强的公式为:
公式中各符号代表的物理量和单位:
P──压强──帕(Pa)
F──压力──牛(N)
S ──受力面积──平方米(m2)
锻炼学生根据实验目的选择实验器材、设计并进行实验、分析归纳能力。
设计并进行实验时有意识地利用科学研究方法如控制变量法、转换法。
与速度、密度的定义方法相同,压强的定义采用的是比值方法。
使学生对物理单位大小有基本的认识。
二、怎样减小或增大压强
让学生将桌上的图钉按入木块,体验后,提出问题:你希望钉尖对木块的压强大些还是小些?希望钉帽对手的压强大些还是小些?
1.减小压强的方法
讲述:任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。
举例:房屋建设中,楼层修得越高,楼体对地面的压强就越大,可能会使地面下陷,楼房倒塌,造成损失。因此需要减小楼房对地面的压强,你知道人们在造房子时是如何减小对地面的压强的吗?
学生讨论得出:在压力一定的情况下增大受力面积可以减小压强。
在受力面积一定的情况下减小压力可以减小压强。
你还知道哪些生活中减小压强的例子?
2.增大压强的方法:
思考:你站立在地面上,怎样才能很快地使地面受到的压强增大到原来的两倍?
哪些生活场景需增大压强?人们通常用哪些方法增加压强?
归纳总结增大压强和减小压强的方法。
减小压强可以减小压力或增大受力面积。
增大压强可以增大压力或者减小受力面积。
认真体验并交流
学生根据已有的生活经验,进行分类和归纳。
学生思考并回答:在压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强。
学生举例:履带拖拉机有宽宽的履带、骆驼有宽大的脚掌、钢轨铺在枕木上等。
学生思考后回答:只要抬起一只脚。根据压强的公式,人对地的压力不变,抬起一只脚时与地的接触面积减小一倍,对地的压强就增大一倍。
课堂中生成的问题更容易引发学生兴趣。
从物理走向社会,学以致用。
联系自身创设情景,容易让学生感觉物理真实地就在自己身边。
课堂小结
(5分钟)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。
《压强》教学设计10
教学目标
1、通过实验观察,知道大气压的存在。通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。学会估测大气压数值的方法,学会研究未知问题的方法,理解测量大气压强的方法激发学生关注周围现象的意识,使学生能主动参与探究,善于和同学合作。大气压强的大小、实验证明、实验测量实验测量大气压强的大小、流体的压强与流速的关系玻璃杯,水,硬纸片,矿泉水瓶,易拉罐,铁架台,橡皮泥,塑料吸盘挂钩,弹簧测力计,注射器,金属盒气压计出示一空牛奶盒,有什么办法使其瘪掉呢?
用手将牛奶盒压瘪,将吸管插入牛奶盒中,吸口气
体验大气压的存在演示图9—18实验,当易拉罐自然冷却时,外壳被压瘪,此现象说明什么?把准备的实验器材摆在讲台上
师:利用所给器材,你还能设计什么实验证明大气有压强?
生活中有哪些现象也可以证明大气压的存在?
学生观察实验现象
说明大气有压强学生设计实验并演示
描述生活中的一些现象估测大气压的值
(1)感受大气压的大小
生活中有哪些现象也可以证明大气压的存在?
学生实验:两个学生拉衣钩,体验用力的大小
(2)估测大气压
讲述历史上最早证明大气压存在的实验-----马德堡半球实验
模拟马德堡半球实验:将两个吸盘式挂钩相互压紧,再将它们沿轴的方向拉开
师:大气压的值有多大呢?我们可以通过下面的实验来估测一下。出示实验器材
1、把注射器活塞推至底端,排尽筒内的空气,并用一个橡皮帽封住注射器的.小孔。
2、用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F说明:这种方法测出的大气压值不精确,学生思考要测大气压的值,根据压强公式P=F÷S,可先测出大气压力和受压面积
学生观察实验现象,记录实验数据并计算大气压强的值。
3、大气压的变化
4、体压强与流速的关系
第一个精确测出大气压值的科学家是意大利的托里拆利。
大气压的值是否永远相当于76厘米高的水银柱所产生的压强呢?
讲述:大气压的值回随着高度的变化以及天气的变化而变化,在海拔20xx米范围内,高度每增加12米,大气压下降1毫米水银柱。师:我们人类很久以前就希望能像鸟儿一样在天空自由飞翔,鸟儿为什么能飞呢?人类模拟鸟的翅膀制造了飞机的机翼,实现了梦想,是什么力量使飞机升空的呢?我们通过实验来研究。
演示:
1气流流过模拟机翼时,机翼上升。
2用吹风机在折叠的纸张下方吹气,折叠的纸张会怎样呢?
师介绍:通常把液体和气体称为流体。
结论:在流体中流速越大的地方,压强越小。
学生:不是
学生讨论什么情况下能感受到大气压发生变化学生实验:
1、从两张纸条中间向下方吹气,两张纸条会合起来
2、从漏斗口中间向下方吹气,乒乓球会掉下来吗?学生观察实验,讨论造成这种现象的原因我们今天这节课学到了什么呢?学生总结9、
3、气体压强
1、大气有压强吗?
2、大气压的值:相当与76厘米高的水银柱产生的压强。
3、大气压会随着高度的变化和天气的变化而变化。
4、测量大气压的仪器:气压计
5、流体压强与流速的关系
《压强》教学设计11
一、视频、实验引入,设疑激趣
1、视频
“瓶吞鸡蛋”实验让同学们感受观看神奇的现象。
2、用一个普通的饮料瓶,在瓶上扎孔。灌满水时水从孔中流出,但
是当瓶盖拧紧时,竟然不出水了,又是什么神秘的力量作用在瓶上呢?
教师:为什么出现如此神奇的现象?请同学们讨论。
学生:大气压强。
教师:这种神秘的力量就是大气压强,回想一下什么是液体压强?什么又是大气压强?
二、进行新课
一、大气压强
1、通过两幅图片让学生回忆液体压强,得出大气压强的定义。
2、介绍马德堡半球实验,最早验证了大气压的存在。通过视频展示
实验,让学生感知大气压的存在。
3、学生实验
请同学们利用现有的器材自己动手来试试看证明大气压强的存在。(水槽、广口瓶、乒乓球、纸片、胶头滴管、塑料吸钩)学生可以自己设计,动手体验大气压强的存在。
学生积极动手,通过设计、实践,感知大气压的存在。并且让学生上台展示自己设计的实验,边演示边讲解,大家既学会了知识,又加强了印象,学生还能获得一种成就感。
3、生活中还有哪些现象可以说明大气压强的存在呢?
学生思考,可能的答案:(自己解释这些简单的现象)
(1)用吸管吸饮料。
(2)塑料吸钩被大气压压在墙上。
(3)墨水被吸到钢笔里。
4、提出思考问题
(1)大气压是怎样产生的?
(2)大气压的方向?
(3)为什么人感受不到大气压?
学生通过积极讨论加深对大气压强的理解。
二、大气压有多大
1、估测大气压
教师介绍一种方法粗略测量大气压大小,利用公式P=F/S,知道面积和力,就可以得出大气压大小。学生可以课后寻找其它方法测量大气压。
2、精确测量大气压强
早在1644年意大利的科学家托里拆利就利用水银来做实验,精确地得出了大气压的数值。通过视频播放托里拆利实验,让学生认识到测量方法,仔细分析,通过液体的压强和大气压强相等,得出大气压强的数值。
讨论:(1)玻璃管倾斜有无影响?
(2)玻璃管粗细有无影响?
(3)上方进入空气会怎样?
三、介绍:水银气压计、金属盒气压计。
大气压与高度的关系:高度越高气压越小。
气压还与天气有关。
四、本节小结
让学生自己谈收获,自己总结。
五、习题巩固
学情分析
八年级第二学期,学生对物理科目已经有了了解,有一定的兴趣,但是他们抽象思维能力不强,对物理知识本质的理解和对事物内在联系的分析能力比较薄弱,需要保护他们的学习兴趣,引导他们突破难点,掌握重点。要激发孩子参与课堂的兴趣,多设计物理实验。尤其是针对17班孩子,思维活跃,既要保护孩子的兴趣,又要强调课堂的纪律性。
效果分析
本节课由视频和小实验引入,激发学生兴趣。激发学生的求知欲,引导学生去感受大气压强,还设计了学生实验,学生可以自己选取实验器材,感受大气压强的.存在。在整个活动学生积极参与,尤其是学生实验都在积极的展现自我,效果很好。
在引入难点大气压的测量时,粗略估测由于时间问题没有留给学生更多时间自己设计实验,但是托里拆利实验精确测出大气压数值学生能跟着一起分析,并计算的出大气压,表现很好。
在最后的习题检测部分,学生能积极回答问题,表现较好。
教材分析:
本节内容主要讲的市关于气体压强中大气压强的初步知识,与前面所学的固体压强,液体压强一起构成一个相对完整的体系。通过这节课的学习,要求学生理解大气压强的存在和大气压产生的原因,会用大气压强解释简单的现象,并且知道托里拆利实验说明了什么,知道大气压强的大小。由于学生在学习这节课之前已经知道压强及大气压强产生的原因,相对来说比较容易理解。但因为人体体验不到大气压的存在这一客观原因,而需要通过对实验现象的分析才能说明大气压的存在,这会造成学生对大气压知识的理解有一定难度,尤其是测量大气压和利用大气压知识分析解释有关现象时,可能弄不清其中的物理情景,思路和表述语言都会出现混乱,教师要引起注意,并做好指导学习。
巩固练习
1.___________实验证明了大气压的存在。______________实验测出
了大气压的值。
2.自来水笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按几下,笔胆里气体压强
_________,在___________的作用下,墨水被“吸”到橡皮管里去了。
3、在做托里拆利实验时,如果使玻璃管倾斜,那么管内水银柱()
A、长度减小
B、高度不变
C、高度增大
D、高度减小
4.在冬天,保温瓶未装满水,当瓶内温度下降时软木塞不易拔出,这主要是()
A、塞子与瓶口间摩擦力太大C、瓶内气压小于大气压
B、瓶口遇冷收缩D、原先塞子塞的太紧
5.做托里拆利实验时,当玻璃管中的水银柱稳定后,在管的顶穿一小孔,那么管中水银将()
A、往上喷出C、保持不变
B、稍微下降D、降到与外面水银面相平
6.拉动注射器的活塞将药水吸进注射器中是利用了()
A注射器中的压力C液体内部的压强
B大气压强的作用D连通器的原理
7、在测定大气压值的实验中,所用玻璃管的粗细与测量结果_______,在实验中应竖直放置,如果玻璃管倾斜,则管内水银柱长度_____,水银柱的竖直高度将___________.
8、假如用水来做托里拆利实验,管内上方为真空,大气压可支持约_____米高的水柱。
课后反思
本节课通过视频及演示实验,调动了学生的兴趣和求知欲,培养学生的观察能力和分析能力;课堂注重学生参与性,让学生在“做中学”,将学生的思维和实践结合起来,从而引起学生积极的情感投入。比如:感知大气压的活动中,既让学生掌握了知识又培养了能力。通过解释大气压的有关现象,将学生的理论与实践有机的结合起来。通过动手实验,培养学生的探究意识、探究能力和创新精神。在课堂教学中,以教师为指导,以学生为主题,给学生充分的发展空间,改变教师在台上讲、学生在台下听的“灌输式教学”。
课标分析
义务教育物理课程旨在提高全体学生的科学素养,通过物理课程的学习,学生主要在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到发展。而本节课对学生知识与技能的要求有:1、知道大气压强的存在。2、了解大气压强产生的原因。3、知道托里拆利实验的原理、过程和结论。过程与方法上要求:1、进行实验探究,估测大气压的大小,体会科学探究的过程。2、通过对托里拆利实验的学习,使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。最后情感态度和价值观要求:运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象,使学生体会到物理知识与生活的密切关系,具有将物理知识用于解释日常生活现象的意识。
新课标对本节课在教学上也提出了具体的要求,有科学探究和科学内容两部分组成,它们在物理教学中占有同等重要的地位。
《压强》教学设计12
教学目标
1.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)理解压强的大小与哪些因素有关。
(3)了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来,能用压强公式进行简单计算。
(4)了解压强的增大与减小的主要方法。
2.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)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、采集的实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步学习 使用控制变量 法。
(3)通过实际动手,实践如何改变压强。
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)通过亲身的体验和感悟,使学生获得对压强、浮力基本知识理解的感悟认识,为深入理解和应用这些知识打基础。
(3)通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的'愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。
(4)感悟科学是人类创造发明的基础,激发学生的学习热情。
教学重难点
压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关
压强的计算及单位
教学工具
钉板、砝码、石粉、铅笔、海棉、橡皮泥、铁钉等
教学过程
一.引入新课
课文76页14.1-1蝉 及14.1-2沙漠之舟)引入压力的作用效果,在物理学中用压强来表示,引出本节课的课题——压强
二.新课教学
(一)压力:1.定义:垂直压在物体表面上的力叫做压力。
方向:与接触面垂直。
大小 :有时等于重力(水平放置时)、有时不等于重力
2.突破 难点的方法:
练习:利用图几种情 况分析压力的作用情况来巩固所学的压力的知识。
(二)压强
利用探究实验进行压强的学习
1.提出问题
2.进行假设和猜想
3.设计方案(实验)
4.进行实验(学生探究)
5.分析现象
6.归纳总结得出规律或结论
压力的作用效果(压强P)不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
压强的定义:物体单位面积上受到的压力 叫做压强。压强的公式:如果用P表示压强 、F表示压力、S表示受力面积。
压强的计算公式是
符号的意义及单位:P---压强---帕斯卡(Pa) F-- -压力---牛顿(N) S---受力面积—平方米( m 2)
1Pa = 1N/m 2
压强的物理意义:
以P=20Pa为例,P=20Pa=20N/ m 2,它表示每平方米面积上受到的压力是20N。
讲解例题,使学生能真正理解压强及有关计算(特别是公式的应用和单位的统一)
通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),提出问题,怎样减小或增大压强?让学生结合自己生活感受、经验进行讨论并总结和归纳:
减小压强的方法:
(1)压力不变时,增大受力面积
(2 )受力面积不变时,减小压力
(3)减小压力的同时,增大受力面积
增大压强的方法:
(1)压力不变时, 减小受力面积
(2)受力面积不 变时,增大压力
(3)增大压力的同时,减小受力面积
练习:小李的质量是65Kg,其双脚与地面的接触面积大约是4.5dm2,当小李在水平地面上行走时,他对地面产生的压强大约是多少?
《压强》教学设计13
【设计理念】
新课程理念下的教学目的在于为每一个学生提供公平的学习机会,帮助每一个学生进行有效的学习。在新课改的课堂教学中教师的职责就是要给知识注入生命,把学生领到美好的学科殿堂去遨游。把课堂还给学生,把讲台还给学生,创设一个能让每一个学生都可以充分展现自我、施展创造才能、实施探究的空间,让每一位学生都能走上讲台发表自己的见解。为了尊重学生个体的差异,小组合作探究式学习成为物理新课改下一种很有效的教学手段。我认为在物理的课堂教学应重视以下三个环节:
1.创设情景。激发探究欲望情景,它是“引线”,旨在点燃学生的思维火焰,激发学生的学习兴趣和探究欲望。根据学生的年龄特点,认知水平,结合教材,可采取丰富多彩的形式,如实验、史料、故事等创设良好的问题情境,引发学生的思维,激发学生的好奇心和参与意识,调动其学习的积极性。例如本节课中就利用实验的趣味创设情景来作“引线”,教学效果较好。
2.渗透方法。注重科学探究物理教学的目的不仅仅是教学生学习物理知识,更重要的`是教学生通过学习物理知识学会学习、学会探究,养成正确的价值观。在初中阶段,学生的实验设计能力较为薄弱,这需要我们作老师适时的引导。例如在讲到“大气压强的测定”这一环节时,小组讨论交流为实验设计开启了思维,教师在学生的交流的基础上稍加引导分析:什么时候弹簧测力计的拉力能和大气压力相等,要获得大气压强的大小我们还需要知道哪些量等等,这样适当的点拨不仅为学生的设计带来思路,也为他们的思考问题提供了方法。
3.注重应用。这一环节是教师引导学生将所学的知识进行升华的一个重要环节,在这个环节中通过新旧知识的整合,知识与方法的整合,理论与实践的整合让学生感受们到知识的价值和奥妙,对激发其学习兴趣有着积极的作用。例如在本节课的知识整合中,教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法?原理分别是什么?两实验中都用到了哪种科学方法?等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点,加深对实验的理解,巩固本节课的知识难点。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道大气压强的存在。
(2)了解大气压强产生的原因。
(3)知道大气压强测定的方法、实验的原理、实验过程和结论。
(4)能利用大气压强知识解释日常生活的一些简单现象。
2.过程与方法
(1)观察与大气压强有关的现象,感知大气压强是客观存在的。
(2)通过实验探究测定大气压强,使学生感受到等效替代的科学方法。
(3)体会物理学的实验研究方法——提出问题、实验探索、猜想、实验验证。
3.情感态度与价值观
(1)感悟科学探究的方法,领悟实验在物理中的地位和作用。
(2)体验和分享探究的成功喜悦,产生科学探究的兴趣。
(3)使学生体会到物理知识与生活的密切联系,使他们能够学以致用,提高他们物理学习兴趣。
【重点与难点】
1.教学重点:认识大气压强的存在。
2.教学难点:设计实验测定大气压强。
【教学资源】
教师工具:多媒体课件,真空压缩泵,模拟马德堡半球,矿泉水瓶,水,玻璃杯。
学生工具(学生4人1组):光滑玻璃板,弹簧测力计(量程为100N),小皮碗(25个)。
《压强》教学设计14
【设计思想】
本设计在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念,让“研究性学习”走进课堂,增强课堂教学的开放性、民主性,发展学生的创新思维和实践能力。教学中通过引导学生理解压强的概念、公式、单位,并通过实验操作的方法加深理解。在教学方法上采用了观察法、探讨法、演示实验法、训练法,使学生在探究过程中达到掌握知识的目的。
【教学内容】
《义务教育课程标准实验教课书.物理》(沪科版)八年级第八章第一节压强第136页
【教学目标】
1、知识与技能:知道压力的概念和方向,理解压强的概念、公式、单位,并能应用压强知识进行有关计算,知道增大或减小压强的方法。
2、过程与方法:培养学生制定计划、设计实验、操作实验、观察实验的能力,培养学生分析、论证、概括出规律性结论的能力。
3、情感、态度与价值观:让学生在探究实验中,体会到客观规律的可认识性和有效的利用规律,培养学生热爱科学积极研究探索科学知识的精神。
【学情与教材分析】
1.学情分析
对于初中二年级的农村学生在知识和能力等方面都不相同,这年龄段的学生具有好奇好动好胜心理特点,且大多思维活跃,可塑性强,学习积极性高,平时由于注意激发学生的认识需要,使学生对物理有兴趣,学习有信心,且课堂气氛好,师生配合融洽。
2.教材分析
压强的概念是贯穿本章的核心概念,是本章后三节的基础,教材的编写采用从生活走向物理,从物理走向社会的思路.压力和压强的概念及培养学生研究问题和应用物理知识解决实际问题的能力是本节的教学重点,用压强知识解释和解决问题和制定计划、设计实验、分析、论证、交流、评估、最后概括出规律的方法的掌握,是本节的教学难点.
【教学准备】
图钉、方砖、泡沫塑料、水果刀等。
【教学过程】
一、新课引入教师提问:
1.大家见过怎样用斧子砍树吗?是用斧刃砍,还是斧背?为什么? 2.同学们观察过自己的书包带子吗?觉得宽带子好,还是细带子好,为什么?请大家拿出你们的三角板,按书中图的方法做一做.感受有什么不同,知道是为什么吗?今天我们就来学习其中的道理。
二、新课教学。
前面我们学过重力,弹力,摩擦力,浮力等今天我们学习一种新的力——压力
对于压力我们分析一下,我们知道压是个动词那么那我同学来给我们演示一下压这个动作。请同学演示自己据一些例子
请画出在下面四种情况下支持面上所受力的方向。
在物理学中,将垂直作用在物体表面上的力叫做压力。提出问题:请同学们分析重力与压力的区别?以放在物理课桌上的课本为例。
分析归纳:
课本受到重力的施力物体是地球,桌面受到压力的施力物体是课本。重力的方向是竖直向下的,压力的方向是垂直于接触面的。
1.感受压力的效果。
2.实验探究
发给每桌一个图钉,请学生用食指和大拇指轻轻地夹着图钉,感受一下,为什么两个手指的感觉不相同呢?
举例:为什么人在雪地上行走时脚容易陷进积雪中,而穿上宽宽大大的滑雪板时不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行?
1.压力的作用效果。
提出问题:压力的作用效果与哪些因素有关?
(学情预设:学生的猜想可能是多种多样的,教师要针对实际情况做好引导工作,为引入演示实验做好铺垫。)
学生猜想:压力的作用效果与受力面积和压力的大小有关,或猜想还与其他什么因素有关。
制定计划与设计实验:猜想压力的作用效果与压力的大小和受力面积两个因素有关。所以,用控制变量法,控制受力面积相同,研究压力大小对作用效果的影响;再控制压力相同,研究受力面积大小对作用效果的影响。
选用器材:两块砖和一泡塑料。
设计意图:把两块砖和一块砖分别放在泡沫塑料上所产生的压力大小不同,但把两块砖叠起来平放与一块砖平放的受力面积相同,因此,可以比较出压力的大小对压力效果的影响;把同一块砖平放与立放能保证压力相同而受力面积不同,可以得出受力面积对压力作用效果的影响。
参照课本实验。
(1)把一块砖平放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
(2)把两块砖叠放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
(3)把一块砖竖放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
收集证据:图(a)、(b)受力面积相同,但压力不同,图(b)受到的压力大,产生的形变大,作用效果明显。
图(a)、(c)压力相同,但受力面积不同,图(c)的受力面积小,产生的形变大,作用效果明显。
分析论证: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。
2.压强的计算
3.物理学中,把单位面积上所受到的压力大小叫做压强。压强的计算公式为:P=FS。(P表示压强,F表示压力,S表示受力面积。)
压强的单位是由压力和受力面积的单位组成的复合单位,写作“N/m”,物理学中称为帕斯卡。帕斯卡是非常小的单位;我们把三粒芝麻压成粉,均匀地分布在1cm2的面积上,所产生的压强约为1Pa。
引导学生阅读课本“信息窗”,让学生对帕斯卡有所了解。
【知识链接】
帕斯卡是法国著名的物理学家数学家,1623年6月19日生于法国克莱蒙费朗,1662年8月19日逝世于巴黎,享年39岁。
帕斯卡在物理学方面的主要贡献是:对流体力学、静力学和大气压强的研究。
托里拆利实验的消息传到法国后,引起了帕斯卡的极大兴趣,在1646年10月,他几次重复了托里拆利的实验,均获成功。1646-1647年,他准备了几根长度约12m的各种形状的玻璃管,把它们固定在船的桅杆上,分别用水和葡萄酒做实验,帕斯卡根据这次实验的结果,在1647年10月出版的《关于真空的新实验》一书中指出,管内出现的空隙确实是真空。
帕斯卡还做过大气压随高度变化和虹吸现象的实验。1648年9月19日,帕斯卡让他的内弟佩里埃把气压计带到克莱蒙附近高约1000m的多姆山,在山上进行实验,看出大气压随高度的增加而减少(山顶比山脚的水银柱高度低8.5cm);他自己也在巴黎的'圣杰克塔顶做过同样的实验。帕斯卡把真空存在的论证和大气压强联系起来,进而把两者放在更为一般的“流体平衡”理论中来加以阐述,说山顶实验使他“亲眼看到自然界中最轻的流体——空气和最得的流体——水银之间的平衡。”
实际应用:比较坦克与图钉所产生的压强。
例题:一辆质量为12t的坦克,每条履带与地面的接触面积是1.5m2;一颗图钉尖的面积是0.05mm,手指对图钉帽的压力是20N。试比较坦克对地面的压强与图钉尖对墙的压强的大小。
已知:坦克的质量m=12×103kg,履带面积S1=1.5m2,图钉所受压力F2=20N,面积S2=0.05mm2。
求:坦克对地面的压强P1和图钉尖对墙面的压强P2,并比较其大小。
解:坦克对地面的压力:F1=G=mg=12×103kg×9.8N/kg=1.18×105N。
地面的受力面积:S1=1.5m2×2=3m2.
坦克对地面的压强:P1===3.93×10Pa。
图钉尖对墙的压力:F2=20N。
墙的受力面积:S2=0.05mm2=5×10-8m2。
图钉尖对墙面的压强:P2==4×108 Pa。
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。设计意图:通过对压强的相关计算进行练习,加强对于压强知识的进一步掌握和应用.
交流与讨论:
估算自己站立时对地面的压强,行走时和站立时的压强一样吗?如何估算每只脚的面积?
采用的方法:割补法测面积。
根据质量计算重力,得到人对地面的压力,代入公式P=FS进行计算。
4.压强的增大与减小。
提出问题:怎样才能增大压强?怎样才能减小压强?
分析归纳:压力一定时,减小受力面积可以增大压强;受力面积一定时,增大压力可以增大压强。
压力一定时,增大受力面积可以减小压强;受力面积一定时,减小压力可以减小压强。
应用:
(1)把两个核桃同时放在一只手上捏,由于两个核桃互相挤压,其接触面积非常小,产生的压强很大,很容易把核桃压开。
(2)俗话说“磨刀不误砍柴功”,它的科学道理是什么?
答:减小受力面积,增大压强。
减小受力面积来增大压强的应用:钉子、箭头、刺刀、长矛等。
增大受力面积来减小压强的应用:建筑物的地基、载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多、学生的书包做成双肩背且背带做得比较宽。
三、课堂小结。
1、基础知识。
(1)垂直作用在物体表面上的力叫压力。
(2)受力物体与施力物体相互接触,并相互挤压的那部分面积叫受力面积。
(3)单位面积上受到的压力大小叫做压强。公式:P=FS,单位:Pa。
2、研究方法。
通过猜想、分析、制定实验计划、设计实验方案、操作实验、分析论证得出压强的规律。
四、课堂反馈。
1、推土机对地面的压力也很大,为什么它可以在土路上工作而不陷入泥土中?
(答案:通过增大受力面积来减小压强。)
2、往地里打桩,为什么要把桩的下端削成尖形?(答案:减小受力面积,增大压强。)
3.书包的背带为什么要做得很宽?(答案:增大受力面积,减小压强。)
4.将边长为3dm的立方体铜块放在上表面面积为100cm2的水平放置的铁块上。求铁块上表面受到铜块的压强是多少?(铜的密度P=8.9×103kg/m3,g=10N/kg)
分析:找到受力面积是解决本题的关键,铜块的底面积900cm2,大于支持面的面积100cm,所以受力面积是100cm。(答案略)
【设计思路】
1.本节从学生常见的但没有思考过的现象引入新课,意图引起学生的学习物理兴趣;再介绍压强的铺垫重点知识压力,通过对四个图例的分析来理解压力的的概念;提出压力的作用效果与哪些因素有关的问题,用演示实验的方法进行探究;为了描述压力的作用效果,用类比的方法引入压强的概念;之后对压强的相关计算进行练习,并口头解释压强现象,解决课前提出的问题,引导学生寻找增大与减小压强的方法,突出物理学是描述自然现象,解决实际技术问题的学科。
2.在教学过程中总是鼓励学生积极动脑,通过演示实验的活动,学习物理概念和规律,体验科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识逐步树立科学创新精神。
3.本节课学生通过实验探究获得结论,培养了能力,使学生能够主动学习,课堂气氛活跃,对物理学习的兴趣大大提高,通过对压强的相关计算进行练习加强对于知识的进一步掌握和应用。
《压强》教学设计15
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道大气压强的存在。
(2)了解大气压强产生的原因。
(3)知道大气压强测定的方法、实验的原理、实验过程和结论。
(4)能利用大气压强知识解释日常生活的一些简单现象。
2.过程与方法
(1)观察与大气压强有关的现象,感知大气压强是客观存在的。
(2)通过实验探究测定大气压强,使学生感受到等效替代的科学方法。
(3)体会物理学的实验研究方法——提出问题、实验探索、猜想、实验验证。
3.情感态度与价值观
(1)感悟科学探究的方法,领悟实验在物理中的地位和作用。
(2)体验和分享探究的成功喜悦,产生科学探究的兴趣。
(3)使学生体会到物理知识与生活的密切联系,使他们能够学以致用,提高他们物理学习兴趣。
【重点与难点】
1.教学重点:认识大气压强的存在。
2.教学难点:设计实验测定大气压强。
【教学资源】
教师工具:多媒体课件,真空压缩泵,模拟马德堡半球,矿泉水瓶,水,玻璃杯。
学生工具(学生4人1组):光滑玻璃板,弹簧测力计(量程为100N),小皮碗(25个)。
【教学过程】
一、创设情境 引入新课
实验一:在矿泉水瓶周围不同深度,不同方向扎有小孔,装入水后,观察实验现象,并让学生们思考此实验现象说明什么?
实验二:在上述实验的基础上,盖上瓶盖,拧紧后提醒学生们注意观察实验的现象并思考实验现象产生的原因?
通过演示实验一引导学生回顾液体压强的特点、液体压强大小的影响因素和液体压强的计算方法。通过实验二拧紧瓶盖后,喷水现象停止了,激发学生的探究热情,引发小组内的激烈讨论和大胆的猜想,为本节课的课题顺利引入作以铺垫。
二、学生探究新课教学
(一)探究——大气压强的存在
1.认识大气层
课件展示:地球周围的大气层,简单介绍大气层可达上空几千千米,我们人类就生活在这厚厚的大气海洋的底层。
思考问题:这厚厚的大气层受不受重力?对我们有没有压力?有没有压强?
猜想:大气压强的特点?
2.学生自主探究,感知大气压强的存在
①启发思维引入问题:如何利用桌上所提供的器材设计实验证明我们的猜想?
说明:经过一段时间的学习,学生们具有了一定的物理素养。在设计实验验证猜想的这个环节,可充分调动学生思维的积极性,提高小组团结协作的能力,培养小组的独立决策能力。
②自主探究小组交流展示
A.两个小吸盘对在一起挤压后难以分开。
B.将一个小吸盘紧紧按在玻璃板上后难以拉开。
C.将一个小吸盘紧紧按在桌面上后难以拉开。
③比较实验的共同点总结实验的结论
由学生们自主发现三次实验的共同点有两个,其一是挤压和紧按的目的是将吸盘内的空气挤出,这样内部气体压强会减小;其二是最终的实验现象都是难以拉开,这则是由于吸盘外面有大气压力的作用。从而得出验证的结论:大气有压强。
此环节是学生们畅所欲言、各抒己见的环节,老师要鼓励学生大胆表达自己的观点,这也为培养学生的表达交流的能力提供机会。
总结:通过以上这些实验证明:大气存在压强而且向各个方向都有压强。我们常把大气压强简称为大气压或气压。在日常生活中有很多现象都能证明大气压的存在,历史上曾有一经典的实验,生动大胆的证明了大气压的存在,大家看多媒体课件──马德堡半球实验。
3.模拟马德堡半球实验
①利用课件再现马德堡半球实验过程。
说明:增强学生对物理历史的了解,培养学生尊重科学的情感,注重学生的情感教育和价值观的养成。
②改进实验器材模拟马德堡半球实验。
说明:改进实验器材,增强演示实验的效果,让学生的理解更轻松,这是新课改为教师们所提出的要求。本次实验采用抽气效果非常好的真空压缩泵代替教学演示用的抽气机,真空压缩泵是冰箱内抽气泵,可到旧货市场采购,其抽气效果好,且没有噪声。改进后的实验,在壮实的六位男同学共同努力才能将两半球分开,生动的实验情景不仅将课堂教学推向高潮,同时也让学生们深刻地意识到了大气压确实存在着,并且还很大,为接下来探究大气压强到底有多大开启了思维。
总结:16匹马都没能将马德堡半球分开,大气压到底有多大呢?同学们回忆一下我们学过的.有关压强的知识,想一想我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢?说出你的想法和理由。
(二)探究 大气压强的值
1.利用P=F/S的原理来测定大气压强的值
①启发思维,引入问题:大气压有多大呢?如何利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值?(友情提示:实验时应测出哪些物理量?如何来测这些物理量?)小组讨论交流后可利用实验器材尝试着来完成实验。
实验改进:由于教学所用弹簧测力计的量程太小,不能完成大气压力的测定,将市场购买的量程为10kg的小弹簧称改制成100N的弹簧测力计,器材准确性高,为得到的准确实验结论提供了保证。
说明:小组尝试后,首先提出实验所遇到的困难和存在的困惑,如实验中利用弹簧测力计测拉力时什么时候读数,怎样测小皮碗和玻璃板接触的面积等等,这样有助于培养学生们发现问题的能力。对待学生所提出的问题,如果学生自己能够解答的老师决不参与,在学生们讲解不到位的老师才给予补充,这也是旨在培养学生自主思考解决问题的能力。这个实验中小皮碗与玻璃板接触的有效面积为35cm2,老师只是简单的作以说明,这样可适当降低实验的难度。
②自主探究小组交流展示
说明:通过小组的共同努力很快地完成了实验,在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获,更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与,真正活动起来,课堂的教学才有意义,才有活力。
2.利用P=ρgh的原理来测定大气压强的值
录相:托里拆利实验的过程。
思考:①玻璃管内的水银为什么没有全部流下来?其上方的真空是如何形成的?②玻璃管内高出来的这部分水银柱所产生的压强如何计算?③等压面的建立依据了液体压强的什么知识?科学家托里拆利是如何巧妙地测出大气压强的值?
小组讨论交流后,老师规范问题的答案同时分析实验原理。
说明:由于此实验的原理难度较大,在学生们自主交流后,老师要引导学生从力学角度分析,玻璃管内水银没有全部流下来的原因,要明确点出正是大气压强支撑着高出来这部分液柱,并且大气压强的大小决定着它所能支撑的液柱的高度,这样利用液柱所产生的压强就可计算出大气压强,这种科学方法被称为等效替代法。
标准大气压的值:利用课本小组自主学习标准大气压的规定和大小。
总结:上面用了两种不同的方法完成大气压的测定,得出的结果都近似为105pa,这也说明了同学们的实验的准确性,现在我们测定大气压也有专用的实验器材——气压计,关于气压计的学习我们下节课会详细研究。接下来同学们可思考一下生活中,哪些现象利用了大气压强的知识?
(三)大气压强在生产和生活中的应用
课件展示:吸管吸饮料的过程,小组讨论交流吸取饮料的原理。
谈谈生活或生产中还有哪些现象用到了大气压强?
说明:大气压力和压强与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系,本节课从生活场景走进物理学习,又从物理学习走向社会应用,体现物理与生活、社会的密切联系。在交流中学生们较了解生活中大气压的应用,而对生产中的相关应用了解较少,对此老师可适当准备一些相关的课件,帮助学生了解生产中是如何利用大气压来搬运大张的玻璃板,灯泡等实际问题。这不仅能增强学生对大气压的理解,还可大大提高他们的学习热情,感悟意识物理知识的价值。
三、课堂小结及检测
说明:此环节分为两个过程,首先以组为单位将本节课的知识进行梳理,确保每位同学清楚本节课所要达成的知识目标,再通过小组的交流展示,通过互评和互补,可帮助同学们进行查漏补缺。教师的提升总结不可少,学生交流的重点是知识,教师的作用是将知识系统和方法的总结。例如在本节课的知识整合中,教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法?原理分别是什么?实验中用到了哪种科学方法?等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点,加深对实验的理解,巩固本节课的知识难点。
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