北师大版（2024）八年级下册（2024）第一节 压强教学设计及反思

这是一份北师大版（2024）八年级下册（2024）第一节 压强教学设计及反思，共5页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
【教学目标】
1.知道压力的概念，会用力的示意图表示压力.
2.了解压强的概念，理解压强的大小与哪些因素有关.
3.能够用压强公式进行简单地计算.
【教学重点】
1.探究影响压力作用效果的因素.
2.压强的计算.
【教学难点】
压力与受力面积的正确理解.
【教具准备】
多媒体课件、木块、铁块、小桌、海绵等.
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一章内容,并讲解学生所做的“挑战中考训练”中的习题(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
教师播放课件：厚厚的积雪，人们在雪地上玩耍，雪地上留下一串串大小不等、深浅不同的脚印，而滑雪者穿着雪橇不仅不会陷入雪地，而且还能飞奔疾驰.
教师引导学生动手实验：用两个大拇指顶住中性笔笔尖和笔帽，观察笔尖和笔帽陷入两个指头的深度，体验两个手指头的感觉.
教师提问:
问题一：雪地上为什么会留下脚印？
问题二：脚印的深浅为什么不同？
问题三：捏住笔时，手指为什么会感到疼痛？有什么不同？学生观看并思考、讨论.
教师引导，使学生认识到雪地上留下脚印是因为雪地受到人的压力，手指感到疼痛是因为手受到了笔的压力，而脚印的深浅不同、手的疼痛感觉不同，都是由于压力在物体上产生的作用效果不同.师在物理学中为了表示压力的作用效果，引进压强的概念.好，下面我们就一起来探究压强.
三、进行新课
压力
1.压力
师 请同学们回忆下，我们在前面学习过弹力，弹力是如何产生的？
生：物体由于发生弹性形变而对接触的物体产生的力.
师 回答正确，人站在雪地对雪地有压力；手指顶住中性笔有压力，那压力如何产生的？
生：人们走在雪地里，鞋底与雪地之间相互接触发生形变产生了力;手指顶住中性笔，中性笔与手指间发生形变产生了力.它们的共同特点是发生了形变.
师:回答正确，由此可见，压力是弹力的一种，是物体由于发生形变而产生的力，也可以说是垂直作用在物体表面上的力.
板书：
1.压力：垂直作用在物体表面上的力.
2.压力产生的原因：相互接触的物体间发生相互挤压而产生力的作用.
3.压力的作用效果：使物体发生形变.
2.压力的大小与重力大小有何关系
教师用多媒体播放课件“压力的大小与重力大小有何关系”，并讲解.
压力大小与重力大小有何关系（多媒体课件）
压力是弹力的一种，压力的作用点在接触面上，方向与接触面垂直；而重力是由于地球吸引而产生的，重力作用点在重心处，方向竖直向下，因此压力与重力是两种性质完全不同的力，二者不能混淆.
虽然压力与重力性质不同，但有的时候，压力是由物体的重力引起的，故它们的大小往往存在着一定的数量关系，观察下列甲、乙、丙三种情况下，压力大小与重力大小的关系.
（1）图甲：杯子（物体）放在水平支承面上，而且物体只受重力和支持力时，压力是由杯子的重力引起的，大小上有压力F等于重力G；
（2）图乙：图钉（物体）被压在竖直墙面上，物体对墙面的压力跟图钉的重力无关，只取决于外力——手作用在图钉上的力.
（3）图丙：物体放在斜面上，物体对斜面的压力随着重力的增大而增大，但其大小小于重力的大小.
[教师总结]
例题1 下列关于压力的说法中正确的是( )
A.压力都是由重力产生的
B.相互接触的物体间必定存在压力
C.压力的方向总是垂直于受力面
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体受到的重力
答案：C
例2(1)如图甲,用细线系住一重为 20N的小球并挂在墙壁上,试画出小球对墙壁的压力的示意图.
(2)如图乙,物块放在斜面上处于静止状态,请在图中画出物块对斜面的压力的示意图.
影响压力作用效果的因素师 我们刚才看到小孩站在雪地里，双脚陷入雪里；运动员利用雪橇站在雪地里，却几乎没有陷入雪里；用手按皮肤，手指对皮肤有压力，用的力越大，皮肤陷入越深；用手指顶住中性笔的两端，笔尖、笔帽对手指有压力，笔尖扎进手指深些，笔帽扎进手指浅些.请大家用物理的语言描述这些事例，找出这些事例中所包含的相同之处和不同之处.
学生思考回答，教师引导.
生1：相同之处:都有压力产生，都产生了力的作用效果——使物体发生了形变.生2:不同之处:压力的作用效果、力的大小、受力面积等不同.师谁能够根据这些现象提出一个可探究的问题？
学生思考回答，教师引导提出：压力的作用效果跟什么因素有关？
师 好，下面我们开始探究压力的作用效果跟什么因素有关？
学生猜想：(1)压力的作用效果可能跟压力的大小有关.(2)压力的作用效果可能跟受力面积的大小有关.
师 既然压力的作用效果可能跟压力大小、受力面积的大小等因素有关，那么我们要研究跟其中一个因素的关系可采用什么研究方法？
生：控制变量法.
师 那如何设计实验？如何显示压力的作用效果？如何控制和改变压力、受力面积等变量？请大家就利用自己手头的器材设计实验探究.
学生分组动手实验，进行探究；教师巡视指导.
师 通过甲、乙实验，同学们能得出什么结论？
生：比较甲、乙两图可发现,受力面积相同,铁块对海绵的压力大,海绵凹陷程度大,即压力的作用效果显著，说明压力的作用效果与压力的大小有关.
师 通过甲、乙实验，同学们能得出什么结论？
生：比较丙、丁两图可发现，小桌对海绵的压力大小相同丁中受力面积小,海绵凹陷
程度大,即压力的作用效果显著,说明压力的作用效果与受力面积有关.
学生观察、分析、交流，教师引导学生总结，得出结论：
板书：
(1)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著.
(2)当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著.
例题3 (用多媒体展示)在探究“影响压力作用效果的因素”这一问题时，同学们做了如图所示的一系列实验.请你从中选出一些图对某一因素进行探究，并通过分析泡沫塑料的凹陷程度，说明你的探究结果：
(1)探究的某一因素是__________；
(2)选用的是图________；
(3)探究的结果是_________.
解析：比较图A与B，受力面积一定时，压力不同，泡沫凹陷的程度不同，压力越大，凹陷越深.比较图C与D，压力一定时，受力面积不同，泡沫凹陷的程度不同，受力面积越小，凹陷越深.
答案：（1）压力大小（2）A与B（3）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越大
或：（1）受力面积（2）C与D（3）压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越大
压强
师 为了表示压力的作用效果，物理学引进“压强”这个物理量，即压强是表示压力作用效果大小的物理量.
师 我们在前面学习了速度、密度的定义，请大家回忆下.
生回忆：在物理学中，把路程与时间之比叫速度；在物理学中，某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫这种物质的密度.
师 压强的定义也是这么制定的.
板书：
作用在物体上的压力大小与受力面积的比叫作压强.
师 如果用p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，请大家根据前面学习的密度、速度的定义，说出压强的定义式.
生：压强=压力/受力面积，用公式表示为p=F/S.
师 回答正确，像这种下定义的方法是物理学中常见的方法，请大家要熟悉.
师 下面我们学习压强公式中各个符号意义及单位：
p——压强——帕斯卡——Pa
F——压力——牛顿——N
S——受力面积——平方米——m2
师 压强的国际单位是帕斯卡，简称帕，符号为Pa，这是为了纪念法国的科学家帕斯卡.在工程应用中，常用千帕作单位.从公式中可以看出1Pa=1N/m2，那么请大家思考，压强为1Pa表示什么物理意义？
生：表示1 m2的受力面积上受到的压力为1N.
对压强及压强公式的理解
(１)适用范围:ｐ ＝ Ｆ/Ｓ 适用于所有物体间压强的计算，无论物体是固体、液体还是气体. (２)明确压力Ｆ的大小:特别注意,不能认为压力大小一定等于物体重力的大小.(３)明确受力面积的大小:受力面积指的是发生相互挤压的部分面积.如右图所示,图甲中受力面积是Ｓ,图乙中受力面积是Ｓ２ .
（4）公式p=F/S中，不能简单地说压强与压力大小成正比,与受力面积成反比.物理学中的公式不同于数学公式,它除了表示物理量之间的关系外,更主要的是表示特定的物理意义,因此更准确的说法是当受力面积一定时,压强与压力大小成正比;当压力大小一定时,压强与受力面积成反比.
例题4 教师用多媒体展示教材P63例题，并讲解.
例题5 (用多媒体展示)如图所示，用50N的力F把砖分别压在水平桌面上和竖直墙壁上.如果砖重为20N，砖与受压物体的接触面积均为200cm2，则桌面和墙面受到的压强分别为多少？
分析：在解答有关压强问题时，首先要把与压强有关的压力和受力面积辨析清楚，再应用压强公式解题.本题的常见错误是：错误地认为砖对桌面的压力等于砖的重力，或误认为砖对墙的压力等于砖的重力和外加压力之和.
解：由甲图可知，桌面受到的压力F1=G+F=20N+50N=70N,受力的面积S1=200cm2=0.02m2，桌面受到的压强p1=F1/S1=70N/0.02m2=3.5×103Pa.
由乙图可知，墙壁受到的压力与砖的重力无关，所以F2=F=50N，墙壁受到的压强p2=F2/S2=50N/0.02m2=2500Pa=2.5×103Pa.
柱体压强的计算式ｐ ＝ ρｇｈ
(１)推导过程:如图，设柱体的高为ｈ，密度为ρ，底面积为Ｓ，该柱体放在水平面上时，对水平面产生的压强ｐ＝ ρｇｈ.
(2)适用条件:
①物体为密度均匀的实心柱体(圆柱或棱柱).
②物体放在水平面上,受力面积等于物体的底面积.
③物体在水平面上处于平衡状态且在竖直方向上仅受重力和支持力作用,即F=G.
[教师结束语]
通过今天的学习， 我们知道了压力的概念，知道压强是表示压力作用效果的物理量，压力的作用效果与压力大小、受力面积有关，我们还知道了压强的定义式，并能进行压强的相关计算.好，谢谢！
[课后作业]
完成本课时对应练习.
第2课时 压强的综合运用
【教学目标】
1.进一步理解压强的概念，并运用压强公式进行计算；
2.了解增大和减小压强的主要方法及其在生产、生活中的应用.
3.通过观察日常生产、生活中的实例，分析增大、减小压强的方法.
【教学重点】
增大、减小压强的方法.
【教学难点】
压强在生产、生活中的综合运用.
【教具准备】
多媒体课件等.
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的[课后作业](教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
教师演示实验,引导学生注意观察它们有什么共同特点.
实验1：用手按图钉帽，手对图钉有压力，图钉尖扎进木板.(如图甲)
实验2：挂有钩码的细绳对橡皮泥有压力作用，细绳压入橡皮泥.(如图乙)
生：它们的受力面积小，产生的压强大.
教师用多媒体播放图片丙,丁,并提出问题:它们有什么共同特点?
丙:铁轨铺在枕木上丁:书包带上有个较宽的垫肩
生：它们的受力面积大，产生的压强小.
师 你们知道实际生产、生活中为什么要这么做吗？
学生思考、讨论、交流.
师 这就是有时需要增大压强，有时需要减小压强.好，下面一起来继续探讨增大或减小压强的方法.
三、进行新课
增大、减小压强的方法
师 从上面甲、乙两个图中，结合压强的定义式p=F/S，运用数学方法，大家归纳出增大压强的方法.
学生思考、讨论，教师总结:
板书：增大压强的方法:①增大压力；②减小受力面积.
师 请大家结合日常观察举出增大压强的实例，分三个小组，比一比，看谁说得又准确又多.
学生积极发言.
教师就学生举例给予鼓励，引导学生分析、按不同的方法归类整理.同时指出在条件许可的情况下，可以采用增大压力同时减小受力面积的方法，增大压强的效果会更好.
师 任何物体能承受的压强是有一定限度的，超过这个限度，物体就会损坏.例如，在田间劳作时，为了不使拖拉机陷进泥地里，便要设法减小它对地面的压强.请大家再就上面的丙、丁图中的方法，分析归纳减小压强的办法.
学生思考、讨论，教师总结:
板书：减小压强的方法:①增大受力面积；②减小压力.
师 请大家结合日常观察举出减小压强的实例，分三个小组，比一比，看谁说得又准确又多.
学生积极发言.
教师给予表扬,并分析归类整理.同时指出在条件许可的情况下,可以采用减小压力同时增大受力面积的方法,减小压强的效果会更好.
师 在日常生产生活中，为了实际的需要，有时需要增大压强，有时需要减小压强.好，下面请看例题.
例题1 (用多媒体展示)如图所示的四个实例中，为了增大压强的是（ ）
答案：C
生活应用中压强的计算
师：任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度物体会被压坏.需要通过限制压力来控制压强大小的.
例题 建筑用渣土车若严重超载，会对道路造成严重的破坏.一辆自重12ｔ的10轮渣土车，每只轮胎与地面的接触面积为0.02ｍ 2 ，额定载重12ｔ.假设装土后轮胎与地面接触面积不变，ｇ取10Ｎ/ｋｇ.(１)该渣土车满载时对地面的压强有多大?(２)如果路面能承受的最大压强为1.6×106Ｐａ，该渣土车超载多少吨路面就会损坏?(３)根据你所学的知识提出一条有效降低渣土车对路面破坏的措施.
师：学习了压力、压强的知识后，我们可以利用所学的知识估测物体的质量.
如教材P65T4的方法，当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时，可以看作垫片对地面的压强等于小丽对地面的压强.
例题 近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹.生物学家为了估算某只野生东北虎的质量， 在松软、平坦且足够深的雪地上，选取该东北虎四脚着地停留时的脚印，其中的一个脚印如图甲所示.在方格纸上描绘出脚印的轮廓，如图乙所示，图中每个小方格的面积均为９ｃｍ 2，数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格，小于半格的都不算)，用数出的小方格个数乘一个小方格的面积，就大致得出了脚印的面积.测出脚印的深度，在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为１００ｃｍ 2的平底容器， 在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测出容器及内部物体的总质量为３０ｋｇ.忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积，ｇ取１０Ｎ/ ｋｇ，求:
(１)该东北虎一只脚印的面积.(２)该东北虎的质量.
教师用多媒体展示赵州桥的相关资料.
师：赵州桥的桥身大拱两肩各砌有两个小拱，请你和同学分析、交流这两个小拱的作用是什么.
生：在大拱两肩砌小拱，可以减轻桥自身的重力，从而减小对桥基的压力，进而减小对桥基的压强,使桥基不易下陷.同时，小拱可以分担洪水,减小洪水对桥的冲击力.
[教师结束语]
大家这节课的收获确实不少，我们在前面学习的基础上，进一步理解了压强的概念，熟悉了压强的定义式，知道了减小、增大压强的方法，同时，还明白了人类在征服自然、改造自然的过程中就在应用压强的知识，总之，压强与人类的生产生活密切相关.好，谢谢！
[课后作业]完成本课时对应练习.