【知識(shí)與技能】
1.知道壓力的概念。
2.知道壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)。
3.知道壓強(qiáng)的概念、公式和單位,能應(yīng)用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
4.掌握增大壓強(qiáng)和減小壓強(qiáng)的方法及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
【過(guò)程與方法】
通過(guò)“探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)習(xí)運(yùn)用控制變量法研究問(wèn)題的方法。
【情感·態(tài)度·價(jià)值觀】
通過(guò)對(duì)日常生活、生產(chǎn)中與壓強(qiáng)相關(guān)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)。
◇教學(xué)重難點(diǎn)◇
【教學(xué)重點(diǎn)】
壓力、影響壓力作用效果的因素及壓強(qiáng)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
壓強(qiáng)的物理意義。
◇教學(xué)過(guò)程◇
一、新課導(dǎo)入
[投影展示]氣功大師正在表演“腹部開(kāi)石”,掄起大錘用力砸在石頭上,石頭開(kāi)了,而人卻安然無(wú)恙,這真的是氣功嗎?你是否知道其中的秘密?
二、教學(xué)步驟
探究點(diǎn)1 什么是壓力
[閱讀課本]P62~63“什么是壓力”
[思考]觀察圖8—2(a),放置在水平桌面上的墨水瓶對(duì)桌面的力是怎樣產(chǎn)生的,方向如何?
[提示]桌面受到的力是墨水瓶擠壓桌面產(chǎn)生的,受力方向是桌面被擠壓時(shí)形變的方向。力的示意圖如下:
[思考]觀察圖8—2(b),重物被卡車(chē)上的傳送帶運(yùn)到高處,重物對(duì)傳送帶的力是怎樣產(chǎn)生的,方向如何?
[提示]重物擠壓傳送帶,作用點(diǎn)在傳送帶上,傳送帶形變的方向就是受力方向。力的示意圖如下:
[思考]觀察圖8—1(b),用手將圖釘壓進(jìn)墻內(nèi),圖釘對(duì)墻的力是怎樣產(chǎn)生的,方向如何?
[提示]墻受圖釘?shù)臄D壓發(fā)生形變,圖釘前進(jìn)的方向是墻發(fā)生形變的方向,即墻的受力方向。力的示意圖如下:
[思考]分析以上三幅力的示意圖,可發(fā)現(xiàn)其有什么共同特點(diǎn)?
[提示]這些力都是垂直作用在支持物表面,并指向支持物。
[小結(jié)]物理學(xué)中,把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。一切物體表面受到壓力時(shí),都會(huì)發(fā)生形變。
[思考]你能說(shuō)出壓力和重力的聯(lián)系和區(qū)別嗎?
[歸納提升]①當(dāng)物體放置在水平的地面上時(shí),壓力的方向與重力的方向相同,壓力的大小與重力的大小相同,但壓力的作用點(diǎn)在被壓物體上,而重力的作用點(diǎn)在物體的重心上;②當(dāng)物體放在斜面上時(shí),壓力的方向與重力的方向不再一致,壓力的大小小于重力,壓力的作用點(diǎn)在斜面上,重力的作用點(diǎn)在物體的重心上。
探究點(diǎn)2 探究壓力的作用效果
[閱讀課本]P63~64“探究壓力的作用效果”
[思考]閱讀課本P63~64“活動(dòng)1”,根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材,你認(rèn)為小方桌有什么作用?
[提示]小方桌正放與倒放,可以改變受力面積的大小。
[思考]提供的實(shí)驗(yàn)器材中磚塊有什么作用?
[提示]將磚塊放在小方桌上,可以改變壓力的大小。
[思考]提供的實(shí)驗(yàn)器材中細(xì)沙和海綿塊有什么作用?
[提示]將小方桌放在細(xì)沙上,可以根據(jù)小方桌陷入細(xì)沙的深度比較壓力的作用效果;將小方桌放在海綿塊上,可以通過(guò)比較海綿塊的形變程度比較壓力的作用效果。
[思考]實(shí)驗(yàn)中采用了哪些物理方法?
[提示]實(shí)驗(yàn)中,一次控制壓力不變,改變受力面積的大小;一次控制受力面積不變,改變壓力的大小,采用了控制變量法;另外,通過(guò)細(xì)沙(或海綿塊)的形變程度來(lái)反映壓力的作用效果,采用了轉(zhuǎn)換法。
[思考]通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,可以得出什么結(jié)論?
[歸納提升]壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)。當(dāng)受力面積相同時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;當(dāng)壓力相同時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
探究點(diǎn)3 什么叫壓強(qiáng)
[閱讀課本]P65~66“什么叫壓強(qiáng)”
[思考]當(dāng)壓力和受力面積都不相同時(shí),該如何比較壓力的作用效果?
[提示]當(dāng)路程和時(shí)間都不相等時(shí),采用了比較單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程的方法來(lái)比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢。所以要比較壓力的作用效果也可以比較單位面積上受到的壓力大小來(lái)判斷。
[思考]單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程叫做速度,那么單位面積上受到的壓力叫什么呢?
[小結(jié)]物理學(xué)中,把物體表面受到的壓力與受力面積的比叫做壓強(qiáng),即壓強(qiáng)=壓力受力面積。
[思考]壓強(qiáng)的物理意義是什么呢?
[歸納提升]壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量,壓強(qiáng)越大,壓力的作用效果越明顯。
[思考]如何用公式表示壓強(qiáng)與壓力和受力面積的關(guān)系呢?
[提示]計(jì)算公式:p=FS,其中p表示壓強(qiáng),F表示壓力,S表示受力面積。
[思考]壓強(qiáng)的單位是什么?
[提示]在國(guó)際單位制中,壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,簡(jiǎn)稱(chēng)帕,符號(hào)是Pa。
[思考]1 Pa表示的物理意義是什么?1 Pa大約有多大?
[提示]1 Pa=1 N/m2。p=1 Pa表示在1 m2的面積上受到的壓力是1 N。一個(gè)成年人站立時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)約為1.5×104 Pa。
[習(xí)題]練習(xí)課本例題,你認(rèn)為壓強(qiáng)的計(jì)算有哪些注意事項(xiàng)?
[歸納提升]計(jì)算過(guò)程中:①各單位要換算成國(guó)際單位;②要弄清受力面積的大小;③不是所有情況下,壓力都等于重力。
探究點(diǎn)4 怎樣增大或減小壓強(qiáng)
[閱讀課本]P66~68“怎樣增大或減小壓強(qiáng)”
[思考]一條較寬的塑料帶和一條細(xì)棉線,哪個(gè)更容易把肥皂塊切斷?
[提示]寬塑料帶與肥皂塊的接觸面積大,當(dāng)壓力相同時(shí),肥皂塊受到的壓強(qiáng)小,不容易被切斷;細(xì)棉線與肥皂塊的接觸面積小,用同樣大小的力,肥皂塊受到的壓強(qiáng)大,更容易被切斷。
[思考]平時(shí)用的剪刀和菜刀的刀刃都很薄,這是為什么?
[提示]刀刃薄,受力面積小,壓力相同時(shí),產(chǎn)生的壓強(qiáng)大。
[思考]啄木鳥(niǎo)能很輕松地將樹(shù)皮啄破,這是什么原因呢?
[提示]啄木鳥(niǎo)的喙很尖,受力面積小,啄樹(shù)皮時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)大。
[思考]生活中為什么要嚴(yán)禁車(chē)輛超載?
[提示]車(chē)輪與地面的接觸面積一定時(shí),超載的車(chē)輛對(duì)地面的壓力大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)大,容易損壞路面。
[思考]通過(guò)以上實(shí)例分析,你能歸納出增大壓強(qiáng)的方法嗎?
[歸納提升]增大壓強(qiáng)的方法:①當(dāng)受力面積一定時(shí),增大壓力;②當(dāng)壓力一定時(shí),減小受力面積;③在增大壓力的同時(shí),減小受力面積。
[思考]滑雪時(shí)一般都要用雪撬,雪撬的設(shè)計(jì)有什么特點(diǎn)?
[提示]雪撬的底面積大,滑雪時(shí)雪撬與雪的接觸面積大,產(chǎn)生的壓強(qiáng)小,從而不會(huì)使人陷入雪中。
[思考]駱駝的身體龐大而笨重,但它在沙漠中行走卻不會(huì)陷進(jìn)沙中,這是為什么?
[提示]駱駝雖然身體龐大而笨重,但它有四只大腳掌,受力面積大,單位面積上受到的壓力小,即壓強(qiáng)小。即使在沙漠行走也不會(huì)陷進(jìn)沙中。
[思考]細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)電線桿的中間都是空的,這是為什么?
[提示]電線桿與地面的受力面積不變,中間做成空心的,可以減小對(duì)地面的壓力,從而減小對(duì)地面的壓強(qiáng)。
[歸納提升]減小壓強(qiáng)的方法:①當(dāng)受力面積一定時(shí),減小壓力;②當(dāng)壓力一定時(shí),增大受力面積;③在減小壓力的同時(shí),增大受力面積。
[習(xí)題]在生產(chǎn)、生活中有很多物理知識(shí)的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是( )
A.把書(shū)包帶做得扁而寬,是為了減小書(shū)包對(duì)人體的壓強(qiáng)
B.滑雪板一般都有較大的面積,是為了增大壓力
C.菜刀鈍了磨一磨,是為了減小對(duì)被切物的壓強(qiáng)
D.在鐵軌下鋪設(shè)枕木,是為了減小對(duì)地面的壓力
[分析]把書(shū)包帶做得扁而寬,是為了在壓力一定時(shí),增大受力面積,減小壓強(qiáng);滑雪板一般都有較大的面積,在壓力一定時(shí),增大受力面積,減小壓強(qiáng);菜刀鈍了磨一磨,在壓力一定時(shí),減小受力面積,增大壓強(qiáng);在鐵軌下面鋪設(shè)枕木,在壓力一定時(shí),增大受力面積,減小壓強(qiáng)。
[答案]A
三、板書(shū)設(shè)計(jì)
8.1 認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)
1.壓力
(1)定義
(2)方向
(3)作用點(diǎn)
2.探究壓力的作用效果
(1)壓力的大小
(2)受力面積的大小
(3)控制變量法
(4)轉(zhuǎn)換法
3.壓強(qiáng)
(1)定義
(2)物理意義
(3)公式:p=FS
(4)單位
4.怎樣增大或減小壓強(qiáng)
(1)增大壓強(qiáng)的方法
(2)減小壓強(qiáng)的方法
◇教學(xué)反思◇
理解壓強(qiáng)的物理意義是本節(jié)課的難點(diǎn),可以采用與速度類(lèi)比的方法,引入壓強(qiáng)的概念,然后通過(guò)回顧速度的物理意義理解壓強(qiáng)的物理意義。利用學(xué)生已有知識(shí),遷移學(xué)生已經(jīng)掌握的方法,認(rèn)識(shí)、理解新的概念和意義,讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

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