压强

教学目标

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.了解增大和减小压强的主要方法

学情分析

通过本节课在学习,通过探究压力的作用效果跟什么因素有关。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。

重点难点

教学重点:

压强概念的理解 

教学难点:

压力于重力面积的正确理解

教学过程

活动1【导入】引入新课

播放一段风光片——金色的海滨。

松软的沙滩,人们的身后是一串串大小不等、深浅不同的脚印,大家会想到什么问题?   

师提问:请同学们大胆说出自己的问题或想法.。

生:女孩在沙滩留下一串脚印,脚印是怎样形成的呢?

生回答:这个小女孩对沙滩有压力的作用,压力产生了力的作用效果,使沙子产生形变,留下了脚印。

生:脚印有深有浅,这是怎么回事呢?

师:首先我们从压力学起。

活动2【活动】讲授新课

今天老师带来一只气球,老师两只手用力压,同学们观察到什么现象?再上下方向压呢?

生:气球形变

师:气球形变,使因为它受到了什么力?

引出片——压力

师:我们分析一下压力,左右压气球时,压力的方向是(垂直于作用面,一个向左,一个向右)  

上下压呢?(垂直于作用面一个向下,一个向上的压力),它们都是垂直于作用面的力。

我们把垂直作用在物体表面的作用力叫做压力。  (板书    压力:垂直作用在物理表面的作用力)

师提问:压力与我们学过的重力有什么区别呢?

【投影】

a.杯子对桌面的压力

b.物体对斜面的压力

c.按图钉时图钉对墙的压力

通过分析学生应明确,有些压力是由于重力的作用产生的。但大小并不一定都等于重力,只有放在水平面上的物体对支持面的压力大小才等于重力。在很多情况下压力和重力无关,压力不是重力。

压力也是一种力,压力也有它的作用效果,沙滩上留下的脚印是压力的作用效果,气球形变是压力的作用效果,那么,压力作用效果的不同,与什么因素有关呢?

【小游戏】找一个大力气的男同学和一个小力气的女同学,进行一次男女生掌力对决。

老师这儿有一支笔,用你们的手推这支笔,看看谁能把谁推走,尽力推,但不能受伤,如果觉得疼了,不能硬挺着啊!

学生思考:为什么看起来力气大的男同学退缩了?(女孩的受力面积大。老师偏心,因为男生力气太大,要不然你们俩的实力太悬殊了。)下面请学生们自己感受一下

师:压力的作用效果和什么因素有关? 同学们可以大胆猜想。

生:力越大产生效果越明显,因此压力的作用效果和力的大小有关。

生:用笔尖和笔帽扎手时,用的力差不多大,可用笔尖扎得很痛,而笔帽则没有什么感觉,说明压力的作用效果和力的大小无关。而是和力作用的面积有关。

生:我们认为压力的作用效果与压力的大小和压力作用的面积可能都有关系。 

师:研究物理问题最好的方法就是实验。同学们的猜想是否正确?大家可以通过实验来验证,请同学们选择合适的器材自己设计并进行实验。 同学们分组活动,教师巡视并参与学生们的活动,最后进行交流。

【实验探究】压力的作用效果和什么因素有关? 

第一组:

(1)先将沙子装在一个平底、敞口的玻璃容器中,将沙面摊平。

(2)把压力小桌腿朝下放在沙子上,分别在桌面上加2个和4个砝码,观察并记录小桌腿陷入沙子里的情况。

(3)将沙面摊平后,再将压力小桌面朝下放在沙子上,分别加2个和4个砝码,观察并记录小桌陷入沙子里的情况。  

第二组:

准备气球、螺丝钉、钉子
分别用大小相同力将螺丝钉和钉子压向气球
观察气球的凹陷程度

第三组:

(1)准备一块香皂、一根粗铁丝和一根细铜丝。

(2)将粗铁丝和细铜丝用相同的力压肥皂侧面。

(3)观察凹陷程度。

师:提问三组同学选择了不同的材料进行实验。三组实验有没有相同的地方呢?

生:他们研究问题的方法相同,都用了控制变量法。

物理学中,我们用压强表示压力的作用效果。请同学们两分钟内预习课本P30—P31,了解压强的定义、公式、单位、物理意义。

教师说明,在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),面积的单位是平方米(㎡)。由公式确定压强的单位就是牛顿每平方米(N/㎡)人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡,简称帕(Pa),这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理学方面作出的杰出贡献。

学生感知:

我们感受一下:一张纸平放在桌面上时是1Pa,将纸对折呢?撕下一小片纸呢?

学习完压强的定义、公式、单位、物理意义后,同学们一起动手做一做吧!

活动3【练习】学以致用

1、请一位同学用一只手提起一个比较重的书包,你怎么做能让自己不手疼呢?

2、全体起立,立正!请同学们在最短的时间内,想办法使自己对地面的压强变大。

3、请将小钉子按进小桌木板的侧面,再将图钉按进小桌木板的侧面,感受一下哪个更容易按进去呢?(图钉更容易按进去)

思考:当我们按图钉时,希望图顶尖对木板的压强大一些还是小一些?希望图顶帽对手的压强大一些还是小一些?

它在设计上是怎样做到的?

生:受力面积不同

这说明大家对增大、减小压强的方法已经了解了,同学们可以归纳出如何增大或减小压强的方法了吗?

(板书    增大压强的方法:S一定时,F变大;F一定时,S变小;F变大同时S变小。)

(减小压强的方法:S一定时,F变小;F一定时,S变小;F变小同时S变大。)

请同学们分析图片,它们需要的压强要增大还是减小?

活动4【活动】课堂小结

1.压力:是垂直作用在物体表面上的力。压力不是重力。

2.压强:是反映压力作用效果的物理量。物体单位面积上受到的压力叫压强.单位是Pa。

活动5【作业】作业设计

课本后动手动脑学物理