资源描述
《压强》教学设计
【教学目标】
知识与能力
1.理解压力、压强的概念。
2.理解压强的大小跟哪些因素有关。
3.能用压强的公式进行简单计算。
4.了解增大和减少压强的主要方法。
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.在压强概念的学习中,理解比值定义的方法。
4.了解改变压强的实际意义和方法,具有运用知识解释简单现象和解决简单问题的能力.
5.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.
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.
【教学重点】
压强概念的理解以及压力的作用效果跟什么因素有关
【教学难点】
压力与重力的区别与联系,受力面积的正确理解.
【教学准备】
教师用:多媒体课件、木条、钩码、气球一个(质量好容积大)、一张报纸
【实验准备】
木条、钩码、气球、矿泉水一瓶、夹子一个。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
情景导课
【演示】把一只气球放在讲桌上,拿起一个学生的板凳,翻转,面朝下;
【问】凳子压在气球上,气球会不会破?
【演示】
1.用板凳压住气球,并适当逐渐加课本等一些重物。
2.取出气球,用笔尖轻轻一戳,球破裂。
(设计意图:通过鲜明的对比,引发强烈的视觉冲突,激发学生的好奇心和求知欲)
【讲述】气球两次不同的“经历”却导致了它不同的“命运”,这是为什么呢?今天学习了“压强”的知识后,我们就会明白其中的道理。
学生猜测并观察
1.起初,球不破学生只是有少许的意外,但随着重物的增加,前排的同学开始堵耳朵、侧身,可始终没有看到自己担心的现象出现,此时,学生的意外变成了惊奇。
2.看到球被轻轻地戳破,学生的惊奇又变成了困惑。
一、认识压力
【实验并观察】
学生用塑料直尺代替木条,用透明胶带将钩码固定在直尺中间,跟随老师进行同样的实验。
F
实验观察后作图
【实验并观察】
1.木条弯曲程度变小了
2.弯曲方向不再是竖直向下了;
3.说明压力与重力不一样。
【实验并观察】
一、认识压力
1.压力的产生条件
2.压力的三要素
3.压力与重力的关系
【问】木条还弯曲吗?砝码对它还有压力吗?这说明压力产生的条件是什么?
【演示4】取下砝码将木条水平放置,
继续让学生观察。
(设计意图:探究压力产生的条件)
【问】木条弯曲吗?木条还受压力吗?这又说明压力产生的条件是什么?
【问】回顾整个实验过程:
1.钩码的重力发生变化了吗?
2.木条受到的压力呢?
3.施力物体的重力和受力物体受到的压力始终相等吗?
【问】通过这个实验,大家对压力有了怎样的认识呢?请同学们先讨论、总结一下,然后我找同学来谈谈他的认识。
引导学生从以下三个方面回答:
1.压力的产生条件
2.压力的大小
3.压力的方向
4.压力的作用点
【讲述】这种垂直压在物体表面上的力叫压力(幻灯片展示)
【练习】(幻灯片展示)
分别画出图中物体受到的重力和它对支持面的压力。
【点评】针对练习中反映出的问题进行实物投影并加以点评。突出压力与重力的区别。
【过渡】要求学生列举几个压力的事例。
木条不再弯曲,不再受压力了;说明压力产生的条件是“两物体要相互挤压”
【实验并观察】
木条不弯曲,木条不受砝码的压力,说明压力产生的条件还有“两物体要彼此接触”
1.没变
2.有变化
3.不是始终相等。
【讨论、归纳】
1.两物体只有在接触并互相挤压时才会产生压力。
2.物体放在水平面上时,水平面受到的压力才等于物重,斜面上的物体对斜面的压力小于物重。
3.压力的方向始终垂直于接触面
4.压力总是作用在接触面上
学生独立完成练习
学生举例
二、压强
(一)探究压力的作用效果与什么因素有关
【提出问题】
【设计实验】
【问】同样的压力产生的效果是否也一样呢?
【小实验】如右图
【问】两手指感觉一样吗?
【讲述】生活中有不少压力效果让人们感到意外的情况,如:
【播放幻灯片】
1.庞大的雪地直升飞机竟然能“踏雪无痕”,这是怎么回事儿?
2.身体孱弱的蝉竟然能刺破坚韧的树皮,是因为它的力气大吗?
3.男女生对雪面的压力接近,男生对雪
的压力效果为何小呢?
(设计意图:通过观看幻灯片,让学生对压力的作用效果还与受力面积有关有一个初步的、感性的认识)
【问】
压力的作用效果与哪些因素有关呢?
【讲述】下面请大家利用面前的实验器材:一瓶矿泉水,一只气球、一个夹子。根据实验目的来设计实验。
引导学生 ,讨论并思考以下问题:
1.用什么方法进行实验探究?
2.通过什么去判断压力的作用效果发生了变化?
3.通过什么措施改变压力的大小?
4.通过什么措施改变受力面积?
5.设计实验表格
指导、协助学生设计表格
【实验并体会】
【观看并思考】
【交流、猜想】
压力的作用效果与压力和受力面积有关。
【设计实验】小组内充分讨论,并在老师的引导下得出以下结果
1.控制变量法
2.通过观察气球的形变程度来判断压力的作用效果。
3.通过改变瓶内水的质量。
4.把矿泉水瓶子压在气球上,正放一次,然后再倒放一次。
压力
受力面积
压力效果
一瓶水
瓶底向下
半瓶水
瓶底向下
半瓶水
瓶底向上
5.设计实验表格
【进行实验】
【分析论证】
【评估】
(二)压强的物理意义
(三)压强的定义、公和式单位
【巡视】指导、协助学生做好实验
1.引导学生选择科学高效的操作步骤;
2.引导学生寻找观察重点;
3.纠正不良习惯和错误;
4.鼓励协作配合。
指导学生分析表格中收集到的信息,得出结论并板书。
引导学生自评
重点放在方法总结,目的是培养学生思维的条理性。
【进行实验】
实验并及时做好记录
【分析论证】
小组内交流得出结论:
1.受力面积不变时,压力越大压力的作用效果越明显。
2. 压力不变时,受力面积越小压力的作用效果越明显。
【评估】
1.在实验时,不论改变压力还是受力面积,都要与“半瓶水时底朝下”相对比,因此,将该操作放在第二步更好,这样做与前后都能对比,既能提高效率,又能增强实验的条理性。
2.气球气太足会使现象不易区分
3.用大气球实验效果会更加明显
【过渡】通过刚才的实验,压力的作用效果能否用压力的大小来描述呢?
为了描述压力的作用效果,人们引入了压强的概念。
要求学生自学压强的定义、公式和单位。
在学生自学的同时做好以下板书:
【板书】
1m2
1N
1Pa=
1.物理意义:压强是用来表示压力作用效果的物理量。
2.公式:P=F/S
3.单位:帕斯卡
【讲述】
拿出一张报纸放在桌面上,说明报纸对桌面的压强大约是1帕,并指出帕斯卡是一个很小的压强单位.
在刚才实验的基础上,学生很容易发现受力面积也是影响压力作用效果的因素。
【自主学习】
自学压强的定义、符号、公式和单位。
学生体会1帕的大小,并估计身边的压力产生的压强的大小
(四)受力面积
让学生思考这是一种怎样定义概念的方法?以及我们曾经学习过的哪些概念使用了这种定义方法?举例出来。
(设计意图:温故而知新)
【过渡】压强的定义中提到了受力面积,怎样理解受力面积呢?
【演示】
1.将书本平放在讲桌上,逐渐推向桌外。
2.将书本平放在讲桌上和用手托起课本
让学生通过观察思考什么是受力面积。
(设计意图:培养学生利用对比的方法研究问题,锻炼学生举一反三的能力)
【练习】(幻灯片展示)
1.指出从甲到乙,地面受力面积的变化。
甲
乙
2.从甲图到乙图,地面受力面积变了吗?AB间的受力面积变了吗?
A
A
B
甲 B
乙
【例】一本书平放于桌面,其重量约2.5N,与桌面接触面积约4.7×10-2m2,试计算书对桌面的压强(幻灯片展示解题步骤)。
(设计意图:练习压强公式的应用,学习解题的格式)
【练习】(幻灯片展示)
冬天河面上的冰层能承受的最大压强是2×104帕,把你的一只脚掌的面积按160cm2计算,你能不能步行通过冰面?
【点评】
实物投影典型解答,与同学们一起点评
小组内交流并快速汇集意见,形成答案:比值定义法;例如:密度、速度、电功率等等
学生认真观察,并对比两现象的异同,领会受力面积既不一定是“支持面”的面积,也不一定是“施压物体”的面积,而是“发生压力作用的面积”。
【练习】独立完成。
个别学生回答,其它同学纠正或点评
独立完成
师生共同完成点评
三、怎样减小和增大压强
(一)减小压强
(二)增大压强
【讲述】
象例题中的冰层一样,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损坏。
展示部分物体能承受压强的最大限度
【讲述】
在生产和生活中,出于需要人们通过采取一定的措施,改变了压强;观察下面的图片(幻灯片展示),说说压强变大还是变小了,是通过什么方法来改变的?
点拨学生利用公式加以说明。
1.布置学生自主学习“想想议议”,理解教材图14.1-4、14.1-5、14.1-6。
2.幻灯片展示实例;让学生解释:
你还知道哪些事例是通过这种方法来减小压强的?
3.幻灯片展示一些增大压强的实例
再列举一些通过这种方法来增大压强的事例?
引导学生归纳改变压强的方法。然后通过幻灯片展示并板书。
看幻灯片,了解砖、松木、花岗岩等物体能承受的压强
小组内交流,利用公式加以分析并通过控制变量法进行说明
【自主学习】小组内交流
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,增大地基的面积就可以减小压强……
学生举例
学生举例
【归纳总结】改变压强的方法:
受力面积不变,减小压力
压力不变,增大受力面积
增大受力面积并减小压力
减小
压强
受力面积不变,增大压力
压力不变,减小受力面积
增大压力并减小受力面积
增大
压强
【练习】(幻灯片展示)
观察下图,根据所学的压强知识,结合青春期身体成长发育的特点,谈谈中学生应如何合理着装?
(设计意图:从物理走向生活)
利用压强的知识进行分析,从物理的角度认识青少年时期穿高跟鞋的危害;从而感悟题目中渗透着的健康教育信息,并在教师的引导下,进一步认识正确的行为习惯对成长的重要性。
独立完成
课堂小结
本节课你有哪些收获?
还有哪些疑问?
与同学交流从三维教学目标分别总结。
课堂检测
见附件 师巡视、简单讲评
当堂完成
布置作业
教材79页1、3、4题
课后完成并上交
【板书设计】
第十四章 压强和浮力
1m2
1N
1Pa=
一、 压强
一、压力的作用效果与什么因素有关
1.受力面积不变时,压力越大压力的作用效果越明显。
2.压力不变时,受力面积越小压力的作用效果越明显。
二、压强
1.物理意义:压强是用来表示压力的作用效果的物理量
2.公式:
3.单位:帕斯卡
三、改变压强的方法:
减小压强
增大压强
受力面积不变,减小压力
压力不变,增大受力面积
增大受力面积并减小压力
受力面积不变,增大压力
压力不变,减小受力面积
增大压力并减小受力面积
S
F
P=
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.利用身边唾手可得的“小物品”开展实验。如:“探究压力的作用效果与什么因素有关”,我选择了用气球代替海绵,一瓶矿泉水代替压力小桌。这样做的好处有三:①让学生体会到生活中可以随处挖掘条件开展实验,培养了学生随手利用身边的物品进行实验的习惯;②让学生从身边的用品中寻找材料准备实验,既增加了学生的参与度又调动了他们积极性,还减少了教师准备和整理器材的工作量;③能为教具不足的学校提供实际的帮助。
2.最后的小练习融进了健康教育。体现了“物理服务于生活”的理念,同时,依据科学进行说理,增强了对问题的说服力。
二、教学中存在的问题
1.这节课容量大,课前准备略显不足,实验的节奏把握欠佳,个别练习题难度有点大(如:练习压强公式的应用),要求学生举例偏多,这些都直接导致了时间紧张,造成课堂检测时间不足。
2.实验过程中,学生的兴趣点容易转移。及时发现学生的注意力分散,并引导学生进行实验仍然是一个费神费力的事情。
三、两点心得
1.初中物理实验应重视“生活化”。刘谦的魔术之所以更神奇,恰恰是他对身边的物品顺手拈来就能使用!一瓶矿泉水,一只钢笔,一片纸巾,一枚硬币就能让人瞠目结舌;我想,只要教师用心,物理实验同样有化腐朽为神奇的魅力!
2.定性实验可改进的余地往往比定量实验的要大。这就为教师和学生发挥自己的聪明才智留下了更大的空间,就这堂课中“探究压力的作用效果与什么因素有关” 的实验,我坚信还会有更好的改进措施出现的。
附件: 课堂检测
1. 如图1所示,A、B、C三图中是同一物体在三种不同情况下静止时的情形,其中物体对支持面压力大小等于重力的是图________,物体对支持面压力大小小于重力的是图________,物体对支持面压力大小与重力无关的是图________。
图1
A
图2
2.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如图2所示的三个实验,通过观察三次实验时泡沫塑料 ,判断压力作用的效果。在比较(a)(b)两图的实验中,控制了_______不变,比较______的不同,可得出压力的作用效果与 有关;在比较图___ _ 与图__ _实验中,控制了受力面积不变,说明受力面积相同时, 越大,压力作用效果越明显;这种研究问题的方法叫 法。
3.如图3所示,用50牛的水平推力将20牛重的物体A压在竖直墙壁上,物体A与墙的接触面积为0.01米2,则物体对墙的压强为 。
图3
图4
4.用物理知识来说明:缝衣针头做得很尖,镰刀、剪刀、斧头等用过一段时间要磨一磨,这都是为了_____ __;背书包要用扁而宽的带而不用细绳,这是为了______ __。
5.如图4所示,底面积为2 m2的长方体木箱放在水平地面上,木箱重900 N,水平桌面面积为1.5 m2.则木箱对桌面产生的压强是多大?
答案:
1. C、B、A
2. 压痕的深度、压力、受力面积、受力面积、(a)、(c) 、压力、控制变量
3. 5000Pa
4. 减小受力面积增大压强 、增大受力面积减小压强
5. 600Pa
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