2020-2021学年第九章 压强9.1 压强教案设计

这是一份2020-2021学年第九章 压强9.1 压强教案设计，共13页。教案主要包含了导入新课，进行新课，学以致用，课堂小结等内容，欢迎下载使用。


新课标以学生发展为本，注重科学探究，强调从生活走向物理，从物理走向社会．本节课从生活中的现象出发，通过学生自己的体验激发学生的好奇心和探究兴趣，引发学生思考．利用身边的物品来做实验，拉近了物理学与生活的距离，既有利于培养学生的动手能力和创新能力，又能让学生深切地感受到物理“神奇”而不“神秘”，培养并增进学生对科学的感情．
“压强”概念是本章知识结构的核心，也是生活生产中应用非常广泛的一个概念．教材首先通过两个具体的例子使学生对什么是压力有了比较确切的认识，并引导学生提出问题：压力的作用效果跟哪些因素有关？然后通过实验探究，使学生认识到压力的作用效果跟压力的大小和受力面积都有关，要比较压力的作用效果，必须比较单位面积上受到的压力，顺其自然地引出了压强的概念，又通过具体例子，总结出增大压强和减小压强的方法．对于压强的计算，课本设置了一个例题，既对应用压强公式进行计算做出示范，又进一步帮助学生理解压强的概念．
学生对压力有一定的认识，但只停留在感性认识的阶段，压力的概念容易和重力混淆．学生对于自己周围的压强现象比较熟悉，但对这些现象并不能上升到以压强的角度去认识，根据生活现象得到的一些结论往往也是片面的，而且探究压力的作用效果的实验涉及的因素比较多，学生在考虑多因素情况下设计实验的能力相对较差．
知识与技能
1．通过探究实验，知道压力的作用效果与哪些因素有关．
2．理解压强的概念、公式和单位，能运用压强知识进行有关的计算．
3．知道减小和增大压强的方法．
过程与方法
1．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，通过实验探究进一步理解科学探究的基本过程．
2.通过实验探究理解物理中研究问题的常用方法——控制变量法．
3.了解改变压强的实际意义，了解改变压强大小的基本方法．
情感、态度与价值观
1．通过探究压力的作用效果跟什么因素有关，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度．
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：压强的概念与影响压强的因素．
难点：压强的概念及有关计算，压力与重力在什么情况下大小相等．
1课时
本节课用到的教学方法是：启发式教学法、实验探究法、比较归纳法．
气球、铅笔、小桌、砝码、海绵、多媒体课件等．
课前3分钟，学生自主阅读课本P29－P32内容，并用双色笔标出本节课的基本概念、定律和重点知识，物理课代表收集学生在预习过程中出现的问题，并准备在课堂上展示．
一、导入新课
播放视频：少林绝技——“睡钉床胸口碎大石”．大石块瞬间被铁锤砸得四分五裂，而石块下睡在钉床上的人竟然安然无恙．
【提出问题】为什么锤落石碎，少林弟子却安然无恙呢？你知道这一神奇的绝技所蕴含的科学道理吗？
学生认真观看视频，讨论交流人能够安然无恙的原因．
今天我们一起揭开这层神秘的面纱，来探究压力的作用效果——压强．
(设计意图：激趣设疑，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣和求知欲．)
二、进行新课
(一)压力
教师出示图片．
教师引导：人走过雪地，脚对雪地会有力的作用，那这个力是什么呢，我们称为压力，下面我们来了解什么是压力．
教师指导学生用力的示意图分别作出了杯子对桌面的力、图钉对墙面的力、木块对斜面的力、木块对天花板的力，总结一下这几个力有什么共同特点．
教师进行适当提示：这几个力的方向是怎样的？是如何产生的？
学生观察后总结：这几个力的方向垂直于物体的表面(即接触面)并指向被压物体．
教师明确：物理学上把垂直作用在物体表面上的力叫压力．
教师再指导学生用力的示意图作出这几个物体受到的重力，引导学生分析压力和重力的不同．
师生共同总结：压力是由于物体和接触面相互作用而使接触面受到的力，而重力是由于地球的吸引而使物体受到的力．从力的方向上看，重力的方向是竖直向下的，压力的方向是垂直于受力物体表面，并指向受力物体内部的，右图中压力的方向是垂直于斜面向下的．只有当物体放在静止的水平面上，并且压力只由重力产生时，压力的大小才等于重力．
(设计意图：帮助学生走出压力都是重力产生的、大小总等于重力的误区．)
【对点训练】
关于压力，下列说法正确的是( )
A．压力是由于物体的重力产生的，所以压力的方向总是与重力的方向相同
B．压力的大小总等于物重
C．压力的大小有时等于物重
D．竖直作用在物体表面上的力叫压力
【答案】C
(二)压力的作用效果跟哪些因素有关
学生分组实验一：
如图所示，用手掌和一根手指一起挤压气球，保持气球静止．
提出问题：(1)气球左右两边受力相同吗？气球左右两边形变相同吗？(2)加大压力又有什么发现？
教师点拨引导：(1)气球保持静止，左右两边受力相同；气球右边比左边凹陷得深；(2)加大压力，气球凹陷得更深，甚至会爆炸．
学生分组实验二：如图所示，用手指压铅笔的两端，保持铅笔静止．
提出问题：(1)两根手指受力相同吗？两根手指的感受有什么不同？两根手指的凹陷程度有什么不同？(2)加大压力又有什么感觉？
教师点拨引导：(1)两根手指受力相同；与铅笔尖端接触的手指感觉比较疼；与铅笔尖端接触的手指凹陷得厉害； (2)加大压力，两根手指都比原来疼；两根手指都比原来凹陷得厉害．
学生分组实验三：
【提出问题】通过以上感受，猜想压力的作用效果可能与哪些因素有关？有何关系？
【猜想假设】学生根据刚才两个小实验的感受，猜想影响压力作用效果的因素．
猜想1：压力的作用效果与压力的大小有关．
猜想2：压力的作用效果与受力面积有关．
【设计实验】1.研究两个因素对压力作用效果的影响采用什么方法？
学生思考讨论实验法：控制变量法．在压力相同时，改变压力作用面积，看物体形变多少．在压力作用面积相同时，改变压力大小，看物体形变多少．
2．提供的器材：小桌、砝码、海绵．
根据提供的实验器材思考：(1)如何显示压力的作用效果？(2)如何改变压力？(3)如何改变受力面积？
学生根据实验器材讨论交流．
回答预设：(1)用海绵形变的大小(凹陷程度的大小)显示压力的作用效果； (2)在小桌上放砝码改变压力的大小； (3)通过小桌的正放和反放，改变海绵的受力面积．
3.请同学们设计实验表格进行实验．
学生分享各组的经验，设计实验表格．
表1：保持受力面积的大小不变
表2：保持压力大小不变
【进行实验】小组内同学密切配合，完成实验探究并填写实验现象．
甲 乙 丙
【分析论证】根据实验现象整理归纳压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系．
【归纳总结】压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关.1.当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显.2.当压力的大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
【对点训练】
如下图所示，图甲中把一个小桌放在泡沫塑料上，可由__________________来判断压力的作用效果．乙中小桌上面放一个大的砝码，会发现____________________，这说明压力的作用效果跟________有关．如图丙，把小桌翻过来，实验结果与乙相比较，说明压力的作用效果跟________有关．
甲 乙 丙
【答案】泡沫塑料的凹陷程度 泡沫塑料的凹陷程度大 压力 受力面积
(三)压强
为了比较压力的作用效果，物理学中引入了压强这一物理量．
教师设疑：刚才实验探究的情况比较特殊，现在遇到一个较为普遍但又是未知的问题，即压力与受力面积都不相同时，如何比较压力的作用效果？
学生通过回忆比较运动快慢的方法，对比速度的定义方法进行思考讨论．
师生归纳总结：比较压力作用效果强弱，可以用压力的大小与受力面积的比值的大小来表示．
教师讲解：
1．意义：表示压力作用效果的物理量，且压强越大，压力的作用效果越明显．
2．定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强．
3．定义式：p＝eq \f(F,S)，公式中p代表压强，F代表压力，S代表受力面积．
4．单位：压强的单位由力的单位和面积的单位组成，写作牛/米2，国际单位为帕斯卡，简称帕，符号为Pa.1 Pa＝1 N/m2.
5．明确公式中各个物理量的符号和单位：
6.感受1 Pa大小：将一张报纸对折一下，平铺在地面上，报纸对地面的压强约为1 Pa.1 Pa表示物体每平方米面积上受到的压力大小是1 N.
教师强调：1.压强公式中各个物理量要统一单位．
2．压力的大小不一定等于物体重力的大小．
教师利用多媒体出示例题：
【例题】桌面上平放一本书，书的重量约是2.5 N，与桌面接触面积为5×10－2m2.求：这本书对桌面的压强．
教师请学生进行板演，其他学生在练习本上完成．教师利用多媒体出示规范的解题过程．
解：书对桌面的压力等于书的重力，F1＝G＝2.5 N，桌面的受力面积S1＝5×10－2m2，书对桌面的压强p1＝eq \f(F1,S1)＝eq \f(2.5 N,5×10－2 m2)＝50 Pa.
(设计意图：理解压强的相关知识，规范解题过程．)
【对点训练】
某中学生每只脚与地面的接触面积约为0.012 m2，他行走时和站立时的压强是否一样？估算分别是多少．(g取10 N/kg)
【答案】解：先估计一名中学生的体重大约为50 kg，所以压力F＝G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N，站立时受力面积为两只脚，即S＝2×0.012 m2＝0.024 m2，由公式p＝eq \f(F,S)＝eq \f(500 N,0.024 m2)≈2.1×104 Pa.
行走时，人只有一只脚与地面接触，受力面积比站立时减少一半，而压力等于人的重力，重力没有变，所以行走时对地面的压强比站立时大一倍．
(四)怎样减小或增大压强
展示图片：坦克宽大的履带，切菜刀锋利的刀刃．
教师提问：如上图所示，坦克为什么装有履带？而切菜时为什么将刀刃磨得很薄？
任何物体能承受的压强都有一定的限度，超过这个限度物体就会被压坏．我们想破坏物体就增大压强，要保护物体就保证压强不超过物体能承受的最大压强．如何做才能减小或增大压强呢？
生活实例：(1)拎着很重的购物袋，怎样才能使手舒服一点？(2)修理桌子时，有什么办法能使钉子更容易钉进去？
学生讨论回答：(1)在购物袋提拉处垫上手帕；(2)用大力气砸钉子．
生活中还有哪些增大或减小压强的事例？根据生活经验总结减小或增大压强的方法．
师生共同归纳总结．
1.减小压强的方法： (1)增大受力面积； (2)减小压力．
2.增大压强的方法： (1)减小受力面积； (2)增大压力．
教师引导学生列举生活中一些增大或减小压强的例子．
教师举例，由学生分析：坦克在行进过程中为了不陷入地面、运动员滑雪时为了不陷进雪里，要求压力的作用效果不要太明显，坦克在轮子上加了宽宽的履带，运动员滑雪时脚上穿了很宽的雪橇，都是利用增大受力面积的方法，减小压强，使压力的作用效果变得不明显．而切东西、往墙里按图钉，是希望压力的作用效果明显，切东西时刀磨得锋利、图钉的钉尖很尖，都是利用减小受力面积的方法，增大压强，使压力的作用效果变得明显．
学生根据减小或增大压强的方法解释“石碎人无恙”的原因：密密麻麻的钢钉增大了与身体的接触面积，减小了压强；锤头稍凸减小了铁锤与石块的接触面积，增大了压强．
(设计意图：通过生活中的实例感受减小或增大压强的方法，并回答前面提出的问题，首尾呼应．)
【对点训练】
下列情境中，压强增大的是( )
A．房屋建在面积更大的地基上
B．通过沼泽地时脚下垫木板
C．载重汽车装有许多轮子
D．运动员冰鞋上装有冰刀
【答案】D
三、学以致用
1．关于压力、压强的概念，下列说法正确的是( )
A．压力的方向总是竖直向下的
B．压力的大小在数值上总是等于物重
C．压力的方向总是与受力面垂直
D．压力大，压强一定也大
2．在窗户密闭的旅行车上备有逃生锤，遇到紧急情况时，乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生，如图中的四把铁锤，质量相同、形状不同．为了更容易打破玻璃，应该选择的是( )

A B C D
3．如图所示，用拇指向墙壁上按图钉．已知图钉帽的面积是1 cm2，图钉尖的面积是0.05 mm2，拇指对图钉帽的压强是2×105 Pa，求图钉尖对墙壁的压强．
【答案】1.C 2.D
3．解：图钉帽的面积S1＝1 cm2＝10－4 m2，
拇指对图钉帽的压强p1＝2×105 Pa，
拇指对图钉帽的压力F1＝p1S1＝2×105 Pa×10－4 m2＝20 N，
图钉尖对墙壁的压力F2＝F1＝20 N，
图钉尖的面积S2＝0.05 mm2＝5×10－8 m2，
图钉尖对墙壁的压强p2＝eq \f(F2,S2)＝eq \f(20 N,5×10－8 m2)＝4×108 Pa.
答：图钉尖对墙壁的压强是4×108 Pa.
四、课堂小结
通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的收获和体验？
1．压强的概念．
2．压强与压力、受力面积关系的公式．
3．增大和减小压强的方法．
第九章 压强
第1节 压强
一、压力
1．垂直作用在物体表面上的力叫做压力
2．物体对支持面的压力不一定等于物体所受的重力
二、探究影响压力作用效果的因素
压力的作用效果跟压力的大小、受力面积有关
三、压强
1．压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比
2．计算公式：p＝eq \f(F,S)
3．国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa,1 Pa＝1 N/m2
四、压强的增大与减小
1．减小压强的方法：(1)增大受力面积；(2)减小压力
2．增大压强的方法：(1)减小受力面积；(2)增大压力
完成《红对勾·45分钟作业与单元评估》或《红对勾·练吧》的相关练习．
1．在分析讲解压强的概念、公式时，做到由浅入深，让学生自然地接受并理解压强的概念．在讲解例题时，通过计算压强，让学生深入理解压力是指力的大小，而压强是描述压力的作用效果的物理量．增加学生的生活常识，激发他们学习物理学的兴趣落实“物理—社会”．在增大压强和减小压强的方法的讲解中，从公式p＝eq \f(F,S)、生活现象出发，并结合实例分析、运用来巩固．在总结时注意启发学生要用学过的物理学知识解决生活中遇到的问题，进一步落实“生活—物理—社会”．
2.学生对“物体的面积”和“受力面积”不能区分，对“压力不一定等于重力”理解不透彻，学生对压强的单位“帕斯卡”还很陌生，不能够很好地理解它的含义．加强对学生质疑能力的培养，让学生尽可能多地提出问题，提出一个问题比解决一个问题更重要，例如可结合课本中一些插图和物理现象让学生自己提出问题并尝试解决．
压力的大小
(填“较大”或“较小”)
小桌陷入海绵的深度
(填“较深”或“较浅”)
受力面积
(填“较大”或“较小”)
小桌陷入海绵的深度
(填“较深”或“较浅”)
物理量
压力
受力面积
压强
物理量符号
F
S
p
单位
牛
平方米
帕斯卡
单位符号
N
m2
Pa