第一篇:信息技术与初中物理课程整合教学设计—压强
信息技术与初中物理课程整合教学设计——压强
一、教学目标
●知识与技能目标
1.理解压力的概念,知道压力的作用效果跟压力大小和受力面积的大小有关 2.掌握压强的概念,知道压强的计算公式,会进行压强的简单计算 3.了解增大或减小压强的主要方法
4.使学生初步掌握运用现代信息技术和网络技术等多媒体工具.进行协作式自主学习。●情感、态度与价值观目标
通过科学探究活动,渗透逻辑推理的方法.学习科学家丰富的想象力和不断进取的精神,团结协作的精神,培养学生终身学习的能力和对自然学科探究学习的兴趣。
二、重点难点分析
重点:探究压力作用效果影响因素的实验。难点:概括实验结论而引导出压强的概念。
三、教学对象分析及其学习需要分析
通过上一章的学习,学生已经知道力学的一些基本知识。通过现代信息技术课程的学习,大多数学生已经初步掌握多媒体电脑的基本操作,如word文档、powerpoint的制作、输入、编辑,以及网络的初步知识,会收发邮件,会上网搜寻相关的信息等。在此基础上,通过设计多媒体模拟实验,教师指导学生进行科学探究,协作学习,反馈交流,应该能够很好地突破本节课的难点.达到预期的目标。
四、教学媒体设计阐述
本节课利用现代信息技术精心设计、选择足够的信息资源完成教学。内容包含发现并提出问题、猜想与假设、实验探究、得出结论、意义建构、应用创新等多种学习情景.可方便地为具有不同认知水平的学生。同时创设了多个多媒体动画模拟学习情景和相关的信息链接.如动画展示雪地行走,脚容易陷入积雪,有了宽宽的滑雪板,运动员不仅不会陷进雪里,而且还能在雪地上飞速滑行进行设疑。同时利用人机交互性激发学生探究规律的兴趣。保证学生的学习活动始终处于正确的轨道上。为了充分调动学生的思维,发展学生的创造能力,在教学过程中设计了学生探究性实验,我给每小组准备如下的器材:海棉、压力小桌、砝码、木板、装有沙的容器,同时电脑模拟压力作用效果的影响因素,放映增大和减小压强的方法等等,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,尊重客观事实,实事求是的科学态度,促使学生形成良好的学习习惯和终身学习的能力。
五、教学过程 ●教学媒体
教师:大屏幕投影、网络教室、多媒体计算机
学生:网络教室、多媒体计算机、海棉、压力小桌、砝码、木板、装沙的容器等 ●教学方法
主要采用探究式教学法,让学生教师引导下,通过自主探究来发现规律。●主要教学过程设计(一)引入新课。
实验:手指压住铅笔两端,感觉有什么不同?(图实验一)问:为什么笔尖的一端手指感到痛?是压力大吗?
(二)压力 设计多媒体动画模拟:书放在气球上,气球的形状慢慢变化。问:气球的形状为什么发生了变化?进一步引导,这个力作用在哪里?方向如何?施力、受力物体各是什么?从而给出压力概念。进一步扩展:生活中还有哪些物体受压力作用呢?学生举例后,通过多媒体把有代表性的例子展示,同时演示一些常见物体压力图示的画法。
总结:
一、这种垂直作用于物体表面的力叫做压力;
二、压力的方向与受力面垂直。(三)压强
1.为了引导学生提出合理的猜想,我设计了多媒体动画模拟二个小实验。实验一:手指压住铅笔头,然后再压住铅笔尾。实验二:手掌接触的部分和指尖接触气球的部分
问:压力作用的效果一样吗?压力的作用效果可能与什么因素有关?让学生有所依据地提出合理猜想,符合学生的认知规律。2.设计实验
先让学生明确在多个因素影响物理量变化时,应采用的研究方法——控制变量法。提示学生如何控制物理量设计实验(把学生们的设计思路用多媒体展示)。每组器材:海棉、压力小桌、砝码、木板、装有沙的容器、盛有适量水的矿泉水瓶等(右图示)。还在学习资源库中链接了“开展科学探究活动的一般步骤”、“学会提出问题”、“怎样设计科学探究方案”等内容,启发指导学生开展科学探究活动,学生也可以上网搜寻相关信息,发现有价值的内容可以通过链接、粘贴等方式补充进学习资源库里.其他学生都可以在线浏览.实现资源共享。此处实验方案较多,对同学的不同方案,只要方法正确,都要给予充分鼓励。选取两个代表性的方案。方案一:
器材:矿泉水瓶、海绵、水。方法:(1)在矿泉水瓶中装入适量的水。
(2)将瓶直立于海绵上,观察海绵的形变情况。
(3)将瓶中灌满水后再直立于海绵上,观察海绵的形变情况。
(4)将瓶中灌满水的矿泉水瓶横放在海绵上,观察海绵的形变情况。比较(2)、(3)知:受力面积一定时,压力越大,压力作用的效果越明显。比较(3)、(4)知:压力一定时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。方案二:(右图)
器材:装沙的容器、压力小桌、砝码。方法:(1)将压力小桌的桌面放在沙面上加上砝码,观察下陷的深度。
(2)将压力小桌的四条腿放在沙面上,观察下陷的深度。(3)把砝码放在桌面上后,观察四条腿下陷的深度。比较(2)、(3)知:受力面积一定时,压力越大,压力作用的效果越明显。比较(1)、(3)知:压力一定时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
教师指导学生通过小组进行信息搜寻、矫正、完善,学生是通过操作、设计、自觉主动地去挖掘知识,通过学生的实验展示,由学生们的探究结论,经由老师通过多媒体展示:压力的作用效果与压力的大小,受力面积的大小有关。我们用压强来表示压力作用的效果。对开展科学探究实验有困难的学生.也可以不动手做实验,利用老师事先准备好的资源库中的多媒体资源,动画模拟实验,完成探究实验的全过程。
(四)压强的计算公式:
1.定义:单位面积上受到的压力叫压强。
2.公式:压强=压力/受力面积 P=F/S 3.单位:帕斯卡(Pa)
1Pa=1N/m2 4.一张报纸平摊在桌面上,它对桌面的压强约0.5Pa。其物理意义:_________________(五)压强知识的应用
了解压强知识的应用,组织学生自学课本79页“压强的增大与减小”部分,总结出增大压强和减小压强的方法,最后教师多媒体展示,请学生分析哪些图片是需要增大压强的?而哪些事例中又是要减小压强的?
①增大压强的方法有:
、。②减小压强的方法有:
、。
(六)小结
引导学生应用所受知识分析引入新课时设置的问题,首尾呼应,浑然一体。最后根据板书对本课时主要内容进行小结。
(七)反馈练习
1.图示,物体重10N,作用在物体上的力F=40N,墙壁受到的压力是()
A 10N
B 40N
C 30N
D 50N 2.下列事例中,能够减小压强的是()A.把书包带做得宽些
B.为了易于把吸管插入软包装饮料盒内,吸管的一端被削得很尖
C.刀、斧、剪的刃都磨得很薄
D.用细线切割湿软的肥皂
3.滑雪板长2m、宽10cm,当质量为60kg的人用它滑雪时,求雪地受到的压力和压强。(设每块滑雪板的质量为1kg)●教学反思:
通过本节课的学习应使学生能初步的区分压力和重力,能针对生活中的现象提出合理的猜想设计实验进行科学的探究,理解影响压力作用效果的因素。探究实验是本节课的重点和关键,教学中发现不少学生对于探究只是被动地接受课本中提供的器材。针对于这种情况,在教学中适时变通,利用多媒体动画模拟和动手实验,既激发了学生的兴趣,又满足了不同学生的需求,分层教学,达到教学的最佳效果。对于压强的应用先组织学生自学 然后多媒体展示,让学生去体验、感悟,这样使学生本节课学有所得,综合科学素养得到提高。
第二篇:初中物理压强教学设计
初中物理压强教学设计1
一、教材分析:
1、教材的地位和作用
压强是教科版物理八年级下册第九章第一节的内容,压强是生产生活中应用广泛的一个概念,与学生的生活实际联系紧密。压强是力学中的重要内容,学生对与压强相关的物理现象较为熟悉,但压强的概念学生还比较陌生。本节教材主要建立在学生学习了力的初步知识基础上,和学习了物体运动状态的改变和力的关系后对力的另一类作用效果的具体分析。压强是全章的基础,也是学生学好液体压强和大气压强的重要保证。因此,搞好压强的教学是抓好本章教学的关键。
2. 教学目标:
依据新课程标准、教材内容和学生学习的实际知识水平,确定本节课的教学目标为:
1)知识与技能
①知道压力及其作用效果的影响因素。
②理解压强的概念、公式和单位;能应用压强公式进行有关计算,解释简单现象和解决简单问题。
③知道压强增大和减小的方法。
2)过程与方法
经历探究的主要环节,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。
3)情感、态度与价值观
通过探究性物理学习,使学生获得成功的喜悦,激发学生乐于探索、勇于探究物理的兴趣,增强学习自信心和积极性。
3.教学重难点:
教学重点:压强的概念。
压强的概念统领全章、贯穿全章,因此压强的概念是本节的重点。
教学难点:压强概念的建立。
初中学生抽象思维能力不强,如何通过概括实验结论得出压强概念是本节的难点。
教学关键:实验的成功是突破难点的关键。
探究影响压力效果的因素,不仅加深了学生对压强概念的理解,而且增强了学生科学探究的能力,所以做好感受压力效果的实验就显得特别重要。
4.教学媒体:图片及多媒体课件。
二、学情分析:
由于八年级学生具备了初步的科学探究能力,具有较强的科学探究意识,学生完全可以以小组为单位进行影响压力作用效果因素的探究,绝大多数学生能从教师设置的问题情境中发现问题,会对获得的信息用科学的方法进行处理。
三、教法
为了更好地实现教学目标,有效地突出重点、突破难点,我在教学中灵活地运用了情景法、合作探究法、启发引导法和多媒体辅助法等多种方法,并且能按照新课标倡导的探究型课堂教学模式,设计出结合学生实际的切实可行的.教学活动,充分调动学生学习的积极性。
四、学法
根据以上教法及学生年龄特点,采用的学法主要有观察法、合作探究法、讨论交流法、自学法等。教学中不但要注重学生知识的获得,更要注重知识的获得过程。在具体的探究活动中,通过学生自己体验,分析归纳,获得对压强概念的深入理解。
五、设计理念
本节设计总体思路是从有关压强的生活情景引入压强课题,通过学生分组实验探究,感受压力的效果,自然形成压强概念,并用所学压强知识解释生活中有关压强应用。充分体现课程标准“注重科学探究,提倡学习方式多样化”,突出新课程“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
六、教学准备
1、教学媒体准备:多媒体硬件和相关课件准备
采用多媒体作为教学的辅助,使教学声图并茂视听并举,充分调动学生的感官,引起学生的无意注意,以达到最佳的教学效果。
2、实验器材准备:海棉、橡皮泥、肥皂、气球、砖两块、一只削好的铅笔、废旧玻璃输液瓶、水等。(盆盆罐罐当器材,拼拼凑凑做实验 、让土器材成为实验教学的生力军)
七、教学过程
一、创设情境,设疑激趣
拿出一海绵,把瓶子放在其上面,用力向下压,提问:这说明力的作用效果是什么?
投影展示图片:步行人和滑雪者对地面的压力差不多,但步行人去深陷入雪中,可滑雪者却陷入不多,两者产生的效果不同,压力作用效果为什么差别这么大?压力作用的效果与哪些因素有关呢?
回顾:瓶子放在海绵上使物体发生形变,力还可以改变物体的运动状态。
观察图片,并引发对此现象的思考。
二、认识压力
演示小实验:
向下按海绵;将钢尺一端搭在讲桌上,另一端悬空,向下压悬空部分,让学生观察形变,描述力的方向。
学生观察现象,初步理解压力的概念。
总结:例子中的物体都受到了压力。压力是垂直作用在物体表面上的力。
三、认识压强
1.探究主题的引入
教师提出问题:
压力的作用效果可能与哪些因素有关?
针对教师的设问积极猜想:可能与施加的压力有关;与接触物体的大小、形状有关等等。
抓住学生猜想中含有科学成分的部分,给予引导,逐步逼近主题。
初中物理压强教学设计2
【设计思想】
本设计在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念,让“研究性学习”走进课堂,增强课堂教学的开放性、民主性,发展学生的创新思维和实践能力。教学中通过引导学生理解压强的概念、公式、单位,并通过实验操作的方法加深理解。在教学方法上采用了观察法、探讨法、演示实验法、训练法,使学生在探究过程中达到掌握知识的目的。
【教学内容】
《义务教育课程标准实验教课书.物理》(沪科版)八年级第八章第一节压强第136页
【教学目标】
1、知识与技能:知道压力的概念和方向,理解压强的概念、公式、单位,并能应用压强知识进行有关计算,知道增大或减小压强的方法。
2、过程与方法:培养学生制定计划、设计实验、操作实验、观察实验的能力,培养学生分析、论证、概括出规律性结论的能力。
3、情感、态度与价值观:让学生在探究实验中,体会到客观规律的可认识性和有效的利用规律,培养学生热爱科学积极研究探索科学知识的精神。
【学情与教材分析】
1.学情分析
对于初中二年级的农村学生在知识和能力等方面都不相同,这年龄段的学生具有好奇好动好胜心理特点,且大多思维活跃,可塑性强,学习积极性高,平时由于注意激发学生的认识需要,使学生对物理有兴趣,学习有信心,且课堂气氛好,师生配合融洽。
2.教材分析
压强的概念是贯穿本章的核心概念,是本章后三节的基础,教材的编写采用从生活走向物理,从物理走向社会的思路.压力和压强的概念及培养学生研究问题和应用物理知识解决实际问题的能力是本节的教学重点,用压强知识解释和解决问题和制定计划、设计实验、分析、论证、交流、评估、最后概括出规律的方法的掌握,是本节的教学难点.
【教学准备】
图钉、方砖、泡沫塑料、水果刀等。
【教学过程】
一、新课引入教师提问:
1.大家见过怎样用斧子砍树吗?是用斧刃砍,还是斧背?为什么? 2.同学们观察过自己的书包带子吗?觉得宽带子好,还是细带子好,为什么?请大家拿出你们的三角板,按书中图的方法做一做.感受有什么不同,知道是为什么吗?今天我们就来学习其中的道理。
二、新课教学。
前面我们学过重力,弹力,摩擦力,浮力等今天我们学习一种新的力——压力
对于压力我们分析一下,我们知道压是个动词那么那我同学来给我们演示一下压这个动作。请同学演示自己据一些例子
请画出在下面四种情况下支持面上所受力的方向。
在物理学中,将垂直作用在物体表面上的力叫做压力。提出问题:请同学们分析重力与压力的区别?以放在物理课桌上的课本为例。
分析归纳:
课本受到重力的施力物体是地球,桌面受到压力的施力物体是课本。重力的方向是竖直向下的,压力的方向是垂直于接触面的。
1.感受压力的效果。
2.实验探究
发给每桌一个图钉,请学生用食指和大拇指轻轻地夹着图钉,感受一下,为什么两个手指的.感觉不相同呢?
举例:为什么人在雪地上行走时脚容易陷进积雪中,而穿上宽宽大大的滑雪板时不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行?
1.压力的作用效果。
提出问题:压力的作用效果与哪些因素有关?
(学情预设:学生的猜想可能是多种多样的,教师要针对实际情况做好引导工作,为引入演示实验做好铺垫。)
学生猜想:压力的作用效果与受力面积和压力的大小有关,或猜想还与其他什么因素有关。
制定计划与设计实验:猜想压力的作用效果与压力的大小和受力面积两个因素有关。所以,用控制变量法,控制受力面积相同,研究压力大小对作用效果的影响;再控制压力相同,研究受力面积大小对作用效果的影响。
选用器材:两块砖和一泡塑料。
设计意图:把两块砖和一块砖分别放在泡沫塑料上所产生的压力大小不同,但把两块砖叠起来平放与一块砖平放的受力面积相同,因此,可以比较出压力的大小对压力效果的影响;把同一块砖平放与立放能保证压力相同而受力面积不同,可以得出受力面积对压力作用效果的影响。
参照课本实验。
(1)把一块砖平放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
(2)把两块砖叠放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
(3)把一块砖竖放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
收集证据:图(a)、(b)受力面积相同,但压力不同,图(b)受到的压力大,产生的形变大,作用效果明显。
图(a)、(c)压力相同,但受力面积不同,图(c)的受力面积小,产生的形变大,作用效果明显。
分析论证:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.压强的计算
3.物理学中,把单位面积上所受到的压力大小叫做压强。压强的计算公式为:P=FS。(P表示压强,F表示压力,S表示受力面积。)
压强的单位是由压力和受力面积的单位组成的复合单位,写作“N/m”,物理学中称为帕斯卡。帕斯卡是非常小的单位;我们把三粒芝麻压成粉,均匀地分布在1cm2的面积上,所产生的压强约为1Pa。
引导学生阅读课本“信息窗”,让学生对帕斯卡有所了解。
【知识链接】
帕斯卡是法国著名的物理学家数学家,1623年6月19日生于法国克莱蒙费朗,1662年8月19日逝世于巴黎,享年39岁。
帕斯卡在物理学方面的主要贡献是:对流体力学、静力学和大气压强的研究。
托里拆利实验的消息传到法国后,引起了帕斯卡的极大兴趣,在1646年10月,他几次重复了托里拆利的实验,均获成功。1646-1647年,他准备了几根长度约12m的各种形状的玻璃管,把它们固定在船的桅杆上,分别用水和葡萄酒做实验,帕斯卡根据这次实验的结果,在1647年10月出版的《关于真空的新实验》一书中指出,管内出现的空隙确实是真空。
帕斯卡还做过大气压随高度变化和虹吸现象的实验。1648年9月19日,帕斯卡让他的内弟佩里埃把气压计带到克莱蒙附近高约1000m的多姆山,在山上进行实验,看出大气压随高度的增加而减少(山顶比山脚的水银柱高度低8.5cm);他自己也在巴黎的圣杰克塔顶做过同样的实验。帕斯卡把真空存在的论证和大气压强联系起来,进而把两者放在更为一般的“流体平衡”理论中来加以阐述,说山顶实验使他“亲眼看到自然界中最轻的流体——空气和最得的流体——水银之间的平衡。”
实际应用:比较坦克与图钉所产生的压强。
例题:一辆质量为12t的坦克,每条履带与地面的接触面积是1.5m2;一颗图钉尖的面积是0.05mm,手指对图钉帽的压力是20N。试比较坦克对地面的压强与图钉尖对墙的压强的大小。
已知:坦克的质量m=12×103kg,履带面积S1=1.5m2,图钉所受压力F2=20N,面积S2=0.05mm2。
求:坦克对地面的压强P1和图钉尖对墙面的压强P2,并比较其大小。
解:坦克对地面的压力:F1=G=mg=12×103kg×9.8N/kg=1.18×105N。
地面的受力面积:S1=1.5m2×2=3m2.
坦克对地面的压强:P1===3.93×10Pa。
图钉尖对墙的压力:F2=20N。
墙的受力面积:S2=0.05mm2=5×10-8m2。
图钉尖对墙面的压强:P2==4×108 Pa。
比较可知,图钉虽小,但是它对墙面的压强却远大于坦克对地面的压强。设计意图:通过对压强的相关计算进行练习,加强对于压强知识的进一步掌握和应用.
交流与讨论:
估算自己站立时对地面的压强,行走时和站立时的压强一样吗?如何估算每只脚的面积?
采用的方法:割补法测面积。
根据质量计算重力,得到人对地面的压力,代入公式P=FS进行计算。
4.压强的增大与减小。
提出问题:怎样才能增大压强?怎样才能减小压强?
分析归纳:压力一定时,减小受力面积可以增大压强;受力面积一定时,增大压力可以增大压强。
压力一定时,增大受力面积可以减小压强;受力面积一定时,减小压力可以减小压强。
应用:
(1)把两个核桃同时放在一只手上捏,由于两个核桃互相挤压,其接触面积非常小,产生的压强很大,很容易把核桃压开。
(2)俗话说“磨刀不误砍柴功”,它的科学道理是什么?
答:减小受力面积,增大压强。
减小受力面积来增大压强的应用:钉子、箭头、刺刀、长矛等。
增大受力面积来减小压强的应用:建筑物的地基、载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多、学生的书包做成双肩背且背带做得比较宽。
三、课堂小结。
1、基础知识。
(1)垂直作用在物体表面上的力叫压力。
(2)受力物体与施力物体相互接触,并相互挤压的那部分面积叫受力面积。
(3)单位面积上受到的压力大小叫做压强。公式:P=FS,单位:Pa。
2、研究方法。
通过猜想、分析、制定实验计划、设计实验方案、操作实验、分析论证得出压强的规律。
四、课堂反馈。
1、推土机对地面的压力也很大,为什么它可以在土路上工作而不陷入泥土中?
(答案:通过增大受力面积来减小压强。)
2、往地里打桩,为什么要把桩的下端削成尖形?(答案:减小受力面积,增大压强。)
3.书包的背带为什么要做得很宽?(答案:增大受力面积,减小压强。)
4.将边长为3dm的立方体铜块放在上表面面积为100cm2的水平放置的铁块上。求铁块上表面受到铜块的压强是多少?(铜的密度P=8.9×103kg/m3,g=10N/kg)
分析:找到受力面积是解决本题的关键,铜块的底面积900cm2,大于支持面的面积100cm,所以受力面积是100cm。(答案略)
【设计思路】
1.本节从学生常见的但没有思考过的现象引入新课,意图引起学生的学习物理兴趣;再介绍压强的铺垫重点知识压力,通过对四个图例的分析来理解压力的的概念;提出压力的作用效果与哪些因素有关的问题,用演示实验的方法进行探究;为了描述压力的作用效果,用类比的方法引入压强的概念;之后对压强的相关计算进行练习,并口头解释压强现象,解决课前提出的问题,引导学生寻找增大与减小压强的方法,突出物理学是描述自然现象,解决实际技术问题的学科。
2.在教学过程中总是鼓励学生积极动脑,通过演示实验的活动,学习物理概念和规律,体验科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识逐步树立科学创新精神。
3.本节课学生通过实验探究获得结论,培养了能力,使学生能够主动学习,课堂气氛活跃,对物理学习的兴趣大大提高,通过对压强的相关计算进行练习加强对于知识的进一步掌握和应用。
第三篇:初中物理压强教学设计
课题名称:压强教学设计
单位:合肥师范学院 姓名:汪正祥
【设计思想】
本设计在引导学生探究物理知识的同时,渗透以人为本的培养理念,让“研究性学习”走进课堂,增强课堂教学的开放性、民主性,发展学生的创新思维和实践能力。教学中通过引导学生理解压强的概念、公式、单位,并通过实验操作的方法加深理解。在教学方法上采用了观察法、探讨法、演示实验法、训练法,使学生在探究过程中达到掌握知识的目的。
【教学内容】
《义务教育课程标准实验教课书.物理》(沪科版)八年级第八章第一节压强第136页
【教学目标】
1、知识与技能:知道压力的概念和方向,理解压强的概念、公式、单位,并能应用压强知识进行有关计算,知道增大或减小压强的方法。
2、过程与方法:培养学生制定计划、设计实验、操作实验、观察实验的能力,培养学生分析、论证、概括出规律性结论的能力。
3、情感、态度与价值观:让学生在探究实验中,体会到客观规律的可认识性和有效的利用规律,培养学生热爱科学积极研究探索科学知识的精神。
【学情与教材分析】
1.学情分析
对于初中二年级的农村学生在知识和能力等方面都不相同,这年龄段的学生具有好奇 好动 好胜心理特点,且大多思维活跃,可塑性强,学习积极性高,平时由于注意激发学生的认识需要,使学生对物理有兴趣,学习有信心,且课堂气氛好,师生配合融洽。
2.教材分析
压强的概念是贯穿本章的核心概念,是本章后三节的基础,教材的编写采用从生活走向物理,从物理走向社会的思路.压力和压强的概念及培养学生研究问题和应用物理知识解决实际问题的能力是本节的教学重点, 用压强知识解释和解决问题和制定计划、设计实验、分析、论证、交流、评估、最后概括出规律的方法的掌握, 是本节的教学难点.【教学准备】
图钉、方砖、泡沫塑料、水果刀等。
【教学过程】
一、新课引入 教师提问:
1.大家见过怎样用斧子砍树吗?是用斧刃砍,还是斧背?为什么? 2.同学们观察过自己的书包带子吗?觉得宽带子好,还是细带子好,为什么? 请大家拿出你们的三角板,按书中图的方法做一做.感受有什么不同,知道是为什么吗? 今天我们就来学习其中的道理。
二、新课教学。
前面我们学过重力,弹力,摩擦力,浮力等 今天我们学习一种新的力压力(1)、压力
对于压力我们分析一下,我们知道压是个动词那么那我同学来给我们演示一下压这个动作。请同学演示 自己据一些例子
请画出在下面四种情况下支持面上所受力的方向。
在物理学中,将垂直作用在物体表面上的力叫做压力。提出问题:请同学们分析重力与压力的区别? 以放在物理课桌上的课本为例。
分析归纳:课本受到重力的施力物体是地球,桌面受到压力的施力物体是课本。重力的方向是竖直向下的,压力的方向是垂直于接触面的。
1.感受压力的效果。实验探究1:发给每桌一个图钉,请学生用食指和大拇指轻轻地夹着图钉,感受一下,为什么两个手指的感觉不相同呢?
举例:为什么人在雪地上行走时脚容易陷进积雪中,而穿上宽宽大大的滑雪板时不仅不会陷进雪里,还能在雪地上滑行?
1.压力的作用效果。
提出问题:压力的作用效果与哪些因素有关?
(学情预设:学生的猜想可能是多种多样的,教师要针对实际情况做好引导工作,为引入演示实验做好铺垫。)
学生猜想:压力的作用效果与受力面积和压力的大小有关,或猜想还与其他什么因素有关。
制定计划与设计实验:猜想压力的作用效果与压力的大小和受力面积两个因素有关。所以,用控制变量法,控制受力面积相同,研究压力大小对作用效果的影响;再控制压力相同,研究受力面积大小对作用效果的影响。
选用器材:两块砖和一泡塑料。
„设计意图:把两块砖和一块砖分别放在泡沫塑料上所产生的压力大小不同,但把两块砖叠起来平放与一块砖平放的受力面积相同,因此,可以比较出压力的大小对压力效果的影响;把同一块砖平放与立放能保证压力相同而受力面积不同,可以得出受力面积对压力作用效果的影响。‟
参照课本实验。
(1)把一块砖平放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。(2)把两块砖叠放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。(3)把一块砖竖放在泡沫塑料上,观察压力的作用效果。
收集证据:图(a)、(b)受力面积相同,但压力不同,图(b)受到的压力大,产生的形变大,作用效果明显。
图(a)、(c)压力相同,但受力面积不同,图(c)的受力面积小,产生的形变大,作用效果明显。
分析论证:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.压强的计算 物理学中,把单位面积上所受到的压力大小叫做压强。压强的计算公式为: P=
。(P表示压强,F表示压力,S表示受力面积。)
压强的单位是由压力和受力面积的单位组成的复合单位,写作“N/m”,物理学中称为帕斯卡。帕斯卡是非常小的单位;我们把三粒芝麻压成粉,均匀地分布在1cm2的面积上,所产生的压强约为1Pa。
引导学生阅读课本“信息窗”,让学生对帕斯卡有所了解。知识链接
„帕斯卡是法国著名的物理学家数学家,1623年6月19日生于法国克莱蒙费朗,1662年8月19日逝世于巴黎,享年39岁。
帕斯卡在物理学方面的主要贡献是:对流体力学、静力学和大气压强的研究。
托里拆利实验的消息传到法国后,引起了帕斯卡的极大兴趣,在1646年10月,他几次重复了托里拆利的实验,均获成功。1646-1647年,他准备了几根长度约12m的各种形状的玻璃管,把它们固定在船的桅杆上,分别用水和葡萄酒做实验,帕斯卡根据这次实验的结果,在1647年10月出版的《关于真空的新实验》一书中指出,管内出现的空隙确实是真空。
帕斯卡还做过大气压随高度变化和虹吸现象的实验。1648年9月19日,帕斯卡让他的内弟佩里埃把气压计带到克莱蒙附近高约1000m的多姆山,在山上进行实验,看出大气压随高度的增加而减少(山顶比山脚的水银柱高度低8.5cm);他自己也在巴黎的圣杰克塔顶做过同样的实验。帕斯卡把真空存在的论证和大气压强联系起来,进而把两者放在更为一般的“流体平衡”理论中来加以阐述,说山顶实验使他“亲眼看到自然界中最轻的流体——空气和最得的流体——水银之间的平衡。”‟
实际应用:比较坦克与图钉所产生的压强。
例题:一辆质量为12t的坦克,每条履带与地面的接触面积是1.5m2;一颗图钉尖的面积是0.05mm,手指对图钉帽的压力是20N。试比较坦克对地面的压强与图钉尖对墙的压强的大小。
已知:坦克的质量m=12×103kg,履带面积S1=1.5m2, 图钉所受压力F2=20N,面积S2=0.05mm2。
求:坦克对地面的压强P1和图钉尖对墙面的压强P2,并比较其大小。
22解:坦克对地面的压力:F1=G=mg=12×103kg×9.8N/kg=1.18×105N。地面的受力面积:S1=1.5m2×2=3m2.坦克对地面的压强:P1= =
=3.93×10Pa。图钉尖对墙的压力:F2=20N。
墙的受力面积:S2=0.05mm2=5×10-8m2。
图钉尖对墙面的压强:P2=
=
=4×108 Pa。
比较可知,图钉虽小,但是它对墙面的压强却远大于坦克对地面的压强。„设计意图:通过对压强的相关计算进行练习,加强对于压强知识的进一步掌握和应用.‟
交流与讨论:
估算自己站立时对地面的压强,行走时和站立时的压强一样吗? 如何估算每只脚的面积? 采用的方法:割补法测面积。
根据质量计算重力,得到人对地面的压力,代入公式P=
进行计算。3.压强的增大与减小。
提出问题:怎样才能增大压强?怎样才能减小压强?
分析归纳:压力一定时,减小受力面积可以增大压强;受力面积一定时,增大压力可以增大压强。
压力一定时,增大受力面积可以减小压强;受力面积一定时,减小压力可以减小压强。
应用:(1)把两个核桃同时放在一只手上捏,由于两个核桃互相挤压,其接触面积非常小,产生的压强很大,很容易把核桃压开。
(2)俗话说“磨刀不误砍柴功”,它的科学道理是什么?
答:减小受力面积,增大压强。
减小受力面积来增大压强的应用:钉子、箭头、刺刀、长矛等。增大受力面积来减小压强的应用:建筑物的地基、载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多、学生的书包做成双肩背且背带做得比较宽。
三、课堂小结。
1、基础知识。
4(1)垂直作用在物体表面上的力叫压力。
(2)受力物体与施力物体相互接触,并相互挤压的那部分面积叫受力面积。
(3)单位面积上受到的压力大小叫做压强。公式:P=
,单位:Pa。
2、研究方法。
通过猜想、分析、制定实验计划、设计实验方案、操作实验、分析论证得出压强的规律。
四、课堂反馈。
1、推土机对地面的压力也很大,为什么它可以在土路上工作而不陷入泥土中?
(答案:通过增大受力面积来减小压强。)
2、往地里打桩,为什么要把桩的下端削成尖形?(答案:减小受力面积,增大压强。)3.书包的背带为什么要做得很宽?(答案:增大受力面积,减小压强。)
4.将边长为3dm的立方体铜块放在上表面面积为100cm2的水平放置的铁块上。求铁块上表面受到铜块的压强是多少?(铜的密度P=8.9×103kg/m3,g=10N/kg)
分析:找到受力面积是解决本题的关键,铜块的底面积900cm2,大于支持面的面积100cm,所以受力面积是100cm。(答案略)
22【设计思路】
1.本节从学生常见的但没有思考过的现象引入新课,意图引起学生的学习物理兴趣;再介绍压强的铺垫重点知识压力,通过对四个图例的分析来理解压力的的概念;提出压力的作用效果与哪些因素有关的问题,用演示实验的方法进行探究;为了描述压力的作用效果,用类比的方法引入压强的概念;之后对压强的相关计算进行练习,并口头解释压强现象,解决课前提出的问题,引导学生寻找增大与减小压强的方法,突出物理学是描述自然现象,解决实际技术问题的学科。
2.在教学过程中总是鼓励学生积极动脑,通过演示实验的活动,学习物理概念和规律,体验科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识逐步树立科学创 新精神。
3.本节课学生通过实验探究获得结论,培养了能力,使学生能够主动学习,课堂气氛活跃,对物理学习的兴趣大大提高,通过对压强的相关计算进行练习加强对于知识的进一步掌握和应用。
【作者简介】
吴龙金,男,中学一级物理教师。获2002年南靖县说课比赛二等奖,获2004年2006年 2007年全国应用物理知识竞赛漳州市优秀指导教师,2005年南靖县实验教学比武二等奖,多次被评为县级、镇级、校级先进教育工作者、优秀教师。从2002起长期担任初三物理教学工作及备课组长,有教学论文多篇,是学校物理教学的骨干教师。
第四篇:初中物理《大气压强》教学设计
初中物理《大气压强》教学设计
【设计理念】
新课程理念下的教学目的在于为每一个学生提供公平的学习机会,帮助每一个学生进行有效的学习。在新课改的课堂教学中教师的职责就是要给知识注入生命,把学生领到美好的学科殿堂去遨游。把课堂还给学生,把讲台还给学生,创设一个能让每一个学生都可以充分展现自我、施展创造才能、实施探究的空间,让每一位学生都能走上讲台发表自己的见解。为了尊重学生个体的差异,小组合作探究式学习成为物理新课改下一种很有效的教学手段。我认为在物理的课堂教学应重视以下三个环节:
1.创设情景。激发探究欲望情景,它是“引线”,旨在点燃学生的思维火焰,激发学生的学习兴趣和探究欲望。根据学生的年龄特点,认知水平,结合教材,可采取丰富多彩的形式,如实验、史料、故事等创设良好的问题情境,引发学生的思维,激发学生的好奇心和参与意识,调动其学习的积极性。例如本节课中就利用实验的趣味创设情景来作“引线”,教学效果较好。
2.渗透方法。注重科学探究物理教学的目的不仅仅是教学生学习物理知识,更重要的是教学生通过学习物理知识学会学习、学会探究,养成正确的价值观。在初中阶段,学生的实验设计能力较为薄弱,这需要我们作老师适时的引导。例如在讲到“大气压强的测定”这一环节时,小组讨论交流为实验设计开启了思维,教师在学生的交流的基础上稍加引导分析:什么时候弹簧测力计的拉力能和大气压力相等,要获得大气压强的大小我们还需要知道哪些量等等,这样适当的点拨不仅为学生的设计带来思路,也为他们的思考问题提供了方法。
3.注重应用。这一环节是教师引导学生将所学的知识进行升华的一个重要环节,在这个环节中通过新旧知识的整合,知识与方法的整合,理论与实践的整合让学生感受们到知识的价值和奥妙,对激发其学习兴趣有着积极的作用。例如在本节课的知识整合中,教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法?原理分别是什么?两实验中都用到了哪种科学方法?等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点,加深对实验的理解,巩固本节课的知识难点。
【教学目标】 1.知识与技能(1)知道大气压强的存在。(2)了解大气压强产生的原因。
(3)知道大气压强测定的方法、实验的原理、实验过程和结论。(4)能利用大气压强知识解释日常生活的一些简单现象。2.过程与方法
(1)观察与大气压强有关的现象,感知大气压强是客观存在的。(2)通过实验探究测定大气压强,使学生感受到等效替代的科学方法。(3)体会物理学的实验研究方法——提出问题、实验探索、猜想、实验验证。3.情感态度与价值观
(1)感悟科学探究的方法,领悟实验在物理中的地位和作用。(2)体验和分享探究的成功喜悦,产生科学探究的兴趣。
(3)使学生体会到物理知识与生活的密切联系,使他们能够学以致用,提高他们物理学习兴趣。
【重点与难点】
1.教学重点:认识大气压强的存在。2.教学难点:设计实验测定大气压强。【教学资源】
教师工具:多媒体课件,真空压缩泵,模拟马德堡半球,矿泉水瓶,水,玻璃杯。学生工具(学生4人1组):光滑玻璃板,弹簧测力计(量程为100N),小皮碗(25个)。
【教学过程】
一、创设情境 引入新课
实验一:在矿泉水瓶周围不同深度,不同方向扎有小孔,装入水后,观察实验现象,并让学生们思考此实验现象说明什么?
实验二:在上述实验的基础上,盖上瓶盖,拧紧后提醒学生们注意观察实验的现象并思考实验现象产生的原因?
通过演示实验一引导学生回顾液体压强的特点、液体压强大小的影响因素和液体压强的计算方法。通过实验二拧紧瓶盖后,喷水现象停止了,激发学生的探究热情,引发小组内的激烈讨论和大胆的猜想,为本节课的课题顺利引入作以铺垫。
二、学生探究新课教学
(一)探究——大气压强的存在
1.认识大气层
课件展示:地球周围的大气层,简单介绍大气层可达上空几千千米,我们人类就生活在这厚厚的大气海洋的底层。
思考问题:这厚厚的大气层受不受重力?对我们有没有压力?有没有压强?
猜想:大气压强的特点?
2.学生自主探究,感知大气压强的存在
①启发思维引入问题:如何利用桌上所提供的器材设计实验证明我们的猜想?
说明:经过一段时间的学习,学生们具有了一定的物理素养。在设计实验验证猜想的这个环节,可充分调动学生思维的积极性,提高小组团结协作的能力,培养小组的独立决策能力。
②自主探究小组交流展示 A.两个小吸盘对在一起挤压后难以分开。
B.将一个小吸盘紧紧按在玻璃板上后难以拉开。
C.将一个小吸盘紧紧按在桌面上后难以拉开。
③比较实验的共同点总结实验的结论
由学生们自主发现三次实验的共同点有两个,其一是挤压和紧按的目的是将吸盘内的空气挤出,这样内部气体压强会减小;其二是最终的实验现象都是难以拉开,这则是由于吸盘外面有大气压力的作用。从而得出验证的结论:大气有压强。
此环节是学生们畅所欲言、各抒己见的环节,老师要鼓励学生大胆表达自己的观点,这也为培养学生的表达交流的能力提供机会。
总结:通过以上这些实验证明:大气存在压强而且向各个方向都有压强。我们常把大气压强简称为大气压或气压。在日常生活中有很多现象都能证明大气压的存在,历史上曾有一经典的实验,生动大胆的证明了大气压的存在,大家看多媒体课件──马德堡半球实验。
3.模拟马德堡半球实验
①利用课件再现马德堡半球实验过程。
说明:增强学生对物理历史的了解,培养学生尊重科学的情感,注重学生的情感教育和价值观的养成。
②改进实验器材模拟马德堡半球实验。(如下图)说明:改进实验器材,增强演示实验的效果,让学生的理解更轻松,这是新课改为教师们所提出的要求。本次实验采用抽气效果非常好的真空压缩泵代替教学演示用的抽气机,真空压缩泵是冰箱内抽气泵,可到旧货市场采购,其抽气效果好,且没有噪声。改进后的实验,在壮实的六位男同学共同努力才能将两半球分开,生动的实验情景不仅将课堂教学推向高潮,同时也让学生们深刻地意识到了大气压确实存在着,并且还很大,为接下来探究大气压强到底有多大开启了思维。
总结:16匹马都没能将马德堡半球分开,大气压到底有多大呢?同学们回忆一下我们学过的有关压强的知识,想一想我们可以用什么方法来测量大气压强的大小呢?说出你的想法和理由。
(二)探究 大气压强的值
1.利用P=F/S的原理来测定大气压强的值
①启发思维,引入问题:大气压有多大呢?如何利用桌上所提供的器材设计实验来测出大气压的值?(友情提示:实验时应测出哪些物理量?如何来测这些物理量?)小组讨论交流后可利用实验器材尝试着来完成实验。
实验改进:由于教学所用弹簧测力计的量程太小,不能完成大气压力的测定,将市场购买的量程为10kg的小弹簧称改制成100N的弹簧测力计,器材准确性高,为得到的准确实验结论提供了保证。(如下图)
说明:小组尝试后,首先提出实验所遇到的困难和存在的困惑,如实验中利用弹簧测力计测拉力时什么时候读数,怎样测小皮碗和玻璃板接触的面积等等,这样有助于培养学生们发现问题的能力。对待学生所提出的问题,如果学生自己能够解答的老师决不参与,在学生们讲解不到位的老师才给予补充,这也是旨在培养学生自主思考解决问题的能力。这个实验中小皮碗与玻璃板接触的有效面积为35cm,老师只是简单的作以说明,这样可适当降低实验的难度。
2②自主探究小组交流展示
说明:通过小组的共同努力很快地完成了实验,在交流展示中享受着实验的收获。这不仅是课堂教学的收获,更是学生自主成长的收获。课堂上能让学生人人参与,真正活动起来,课堂的教学才有意义,才有活力。
2.利用P=ρgh的原理来测定大气压强的值
录相:托里拆利实验的过程。
思考:①玻璃管内的水银为什么没有全部流下来?其上方的真空是如何形成的?②玻璃管内高出来的这部分水银柱所产生的压强如何计算?③等压面的建立依据了液体压强的什么知识?科学家托里拆利是如何巧妙地测出大气压强的值?
小组讨论交流后,老师规范问题的答案同时分析实验原理。
说明:由于此实验的原理难度较大,在学生们自主交流后,老师要引导学生从力学角度分析,玻璃管内水银没有全部流下来的原因,要明确点出正是大气压强支撑着高出来这部分液柱,并且大气压强的大小决定着它所能支撑的液柱的高度,这样利用液柱所产生的压强就可计算出大气压强,这种科学方法被称为等效替代法。
标准大气压的值:利用课本小组自主学习标准大气压的规定和大小。
5总结:上面用了两种不同的方法完成大气压的测定,得出的结果都近似为10pa,这也说明了同学们的实验的准确性,现在我们测定大气压也有专用的实验器材——气压计,关于气压计的学习我们下节课会详细研究。接下来同学们可思考一下生活中,哪些现象利用了大气压强的知识?
(三)大气压强在生产和生活中的应用 课件展示:吸管吸饮料的过程,小组讨论交流吸取饮料的原理。
谈谈生活或生产中还有哪些现象用到了大气压强?
说明:大气压力和压强与人们的日常生活、生产技术有着密切的联系,本节课从生活场景走进物理学习,又从物理学习走向社会应用,体现物理与生活、社会的密切联系。在交流中学生们较了解生活中大气压的应用,而对生产中的相关应用了解较少,对此老师可适当准备一些相关的课件,帮助学生了解生产中是如何利用大气压来搬运大张的玻璃板,灯泡等实际问题。这不仅能增强学生对大气压的理解,还可大大提高他们的学习热情,感悟意识物理知识的价值。
三、课堂小结及检测
说明:此环节分为两个过程,首先以组为单位将本节课的知识进行梳理,确保每位同学清楚本节课所要达成的知识目标,再通过小组的交流展示,通过互评和互补,可帮助同学们进行查漏补缺。教师的提升总结不可少,学生交流的重点是知识,教师的作用是将知识系统和方法的总结。例如在本节课的知识整合中,教师引导学生梳理测量大气压强有哪些方法?原理分别是什么?实验中用到了哪种科学方法?等等这些问题旨在帮助学生自己来总结两实验的异同点,加深对实验的理解,巩固本节课的知识难点。
【教学反思】
本节课的教学过程,采取以学生为主体,以问题为中心,以教师为引导,以小组合作为主要方式,让学生进行简单的实验设计,亲身体验探究过程,真正做到让学生“活”和“动”起来,同时在教学中结合了多媒体课件,对学生科学探究过程进行引导,以降低探究难度。
在本节课的教学过程中,注重解决了以下两个方面的问题:
一是大气压知识比较抽象,因此教学过程中注重联系实际,加强实验,通过日常生活中的例子和随手可得的小实验使学生获得更多的感性认识,激发兴趣,培养学生的抽象思维能力和综合运用知识解决问题的能力。
二是既重视获得知识的结果,更重视知识形成的过程。在教学过程中,注意弄清物理知识的来龙去脉,发掘学生学习物理的潜能,把握物理知识内在的规律,培养学生对物理规律和概念的领悟能力,是提高教学效益的有效途径。重视科学思想和科学方法的教育,从实际生活中的物理现象出发,创设问题情景引入课题,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力。在教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
第五篇:物理压力与压强教学设计
师:同学们,在这堂课开始之前呢我想请一位同学上台来配合我做一个小游戏,来哪位同学自告奋勇的?
(挑选一位举手的同学)首先我要用这个眼罩把他的眼睛蒙上,看的见吗?(在他面前比划,学生摇头)
好,接下来呢?请伸出你的双手,手掌摊开,我要在你的双手各放上一个重物,请你大声地告诉大家哪边感受到的力更大好吗?
生:右手这个感觉更重
师:那究竟这位同学回答的对不对让我们一起来用天平验证一下(把两边的重物放上托盘天平),大家看到实际上是什么结果啊?
生:两边物体一样重
师:那为什么一样重的物体这位同学会感受到不一样的受力效果呢,那就是我们本节课要探讨的内容,压强。那么在学习压强之前,首先让我们明确一个概念,什么叫做压力?(板书:一、压力)物理学中我们把垂直作用在物体表面的力定义为压力(板书: 1.定义 :垂直作用在物体表面的力)大家看第一幅图,压力的方向是不是垂直于水平面? 对 第二幅图呢?垂直于斜面,再看第三幅图呢,垂直于墙面对不对?我们在前面的课堂中学习过重力,大家还记得吗,重力的方向是?始终竖直向下的,那让我们来比较以下这三幅图中重力与压力的区别。第一幅图,压力等于重力,第二幅图呢,压力要小于重力对不对,因为此时压力是重力的一个分力。第三幅图呢,压力和重力有关系吗,是不是没有关系,此时压力是由我们手指按压产生的。好那么从这三幅图中我们可以总结出 1、压力不是重力,但压力可以由重力产生,也可以由其他力产生 2.在什么情况下压力大小会等于重力呢,看第一幅图,是不是物体孤立放在水平面时,此时对水平面的压力大小才等于重力,但要注意只是大小相等,压力仍然不是重力。(板书)
那么接下来让我们从力的三要素来归纳压力的特征,力由哪三要素啊? 作用点,大小和方向(板书)那么压力作用点在哪,哪位同学回答一下?
生:压力作用点在物体表面上
师:对了,压力的作用点在受力物体的表面(板书)那么方向呢?
生:垂直于物体表面
师:非常棒,垂直于受力物体的表面(板书)那么它的大小有什么特征呢?是否等同于重力?
生:不同于重力
师:对,压力不同于重力,只有在鼓励放在水平面时才等同于重力的大小(板书)
那么大家了解到了压力,大家想一想,压力会产生什么样的作用效果呢? 当宇航员阿姆斯特丹踏上月球表面上,他脚下留下了一个脚印,那这个脚印是如何形成的呢? 对是由他本身对月球表面的压力造成了所在区域部分的凹陷对不对? 那么因此呢我们把压力的作用效果描述为受力物体表面凹陷的效果,只是凹陷的程度有大有小,很多时候甚至我们无法用肉眼观测到
下面呢我想带领大家做两个小活动,来对压力的作用效果有更为直观的认识,首先呢,我想请大家拿出一支铅笔,用两只手指分别抵住笔头和笔尖,好的,接下来我们两只手指同时往中间压铅笔,好我想问问大家有什么感受? 来这位同学,两只手指的感受有什么不同呀?
生: 笔尖这只手指更疼
师: 笔尖这边感到更疼对不对,那两边手指的凹陷程度呢?
生: 笔尖这边更明显
师: 笔尖作用下手指凹陷程度更大,换句话来说呢就是这边压力的作用效果更明显对不对?
好同学们我们在之前的课程中学习过二力平衡,此时笔的状态是不是平衡的?
生: 是的师: 那么说明,笔的两端受力大小呢?
生: 相同
师: 对,大小相同,方向相反,对不对,这样铅笔才能保持平衡。那么在受力大小也就是压力相同的情况下,为什么两边压力的作用效果不同呢?
生: 因为两边的受力面积不一样
师: 啊你们的反映很快,那么我们把这个疑问先存留,再来看第二个活动
我请一位同学上台来为大家演示一下好不好,这是一个气球,对不对,我们一边用手指,一边用手掌抵住这个气球,稍稍用力,我们会发现什么变化?来这位同学
生: 气球凹陷了
师:对手指这一侧的气球凹陷了,那手掌这一侧呢? 几乎没有明显的形变
好,接下来让我们逐渐对气球使劲儿,我们可以发现什么呀,随着我们用力越大,气球的形变越明显,在这个过程中我们改变的是? 压力的大小
好的,那么基于以上两个小活动,同学们可不可以大胆的提出假设,压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?
生: 受力面积和压力大小
师: 非常棒,有没有同学做出其他的猜想?
好,看来大家的想法都比较一致,既然我们提出了想法,下面呢,就让我们用实验去验证,请大家以小组为单位利用老师为你们准备好的实验器材,设计你们的试验方案,并记录你们的实验结果,记得小组之间分工要明确,哪位同学负责记录,那位同学负责哪个因素,大家动手操作好吗。
好,大家都做的差不多了,我想请一个小组派出代表来分享以下他们的成果,来这个小组,你们是怎么探究压力作用效果与压力大小的关系的?
生:略
师: 非常棒,那我i们可以得出什么结论呢?
生: 压力越大,压力作用效果越明显
师:对了,在此期间我们需要控制受力面积不变
像这种控制一个变量,其他因素保持不变的探究方法我们称它为:控制变量法
好,再请一组同学分享与压力与受力面积的关系,来这一组
生:略
师: 很棒,那我们能得出什么结论呢?
生: 压力一定,受力面积越小,压力作用效果越明显
师: 对了,还有没有其他组同学跟他们用的是不一样的方法来探究的? 有没有?
看来大家都心有灵犀啊
好的,那么通过以上的实验,我们知道了压力的作用效果与 压力的大小和受力面积有关(板书)
那么既然我们从性质上分析了压力的作用效果,我们如何对它进行定量,求出它的具体数值呢?
那么接下来就引入了一个新的概念: 压强(板书)
我们把物体单位面积收到的压力叫做压强,用公式表示为 压强等于压力比上受力面积,用符号表示为p=F/S,这里的p,就是压强的符号,那么F 呢,就表示压力,S呢,对表示受力面积。那么既然知道了压强的公式,大家可不可以猜出压强的单位呢? 我们知道压力的单位是什么啊? 牛顿 面积的单位呢平方米,那么压强的单位就是 牛每平方米
为了更方便平时生活的应用呢,我们把这个单位叫做帕斯卡,简称Pa, 那么1Pa 就等于1 牛每平方米。更具体的来说,就代表平方米受力面积上受到的压力为1N.当然了,为什么压强的单位要起名为帕斯卡呢? 我来给大家科普以下这个物理学史,这是为了纪念伟大的物理学家,数学家帕斯卡,他于1653年提出了著名的帕斯卡定律,并且再液体压强和流体力学领域做出了极大的贡献,因此我们把压强的名字命名为帕斯卡。
好的,学习了压强这个概念之后,我们来看看它跟压力之间的区别
首先从意义层面,压力是指什么? 这位同学
生: 垂直于物体表面的力
师: 那压强呢?
生: 表示压力的作用效果
师;好那他们的大小之间有什么联系吗和区分?我们知道压力在物体水平放置时
生: 等于重力
师:那它跟受力面积有关吗/
生: 无关
师: 那压强呢? 不仅仅跟受力面积有关而且还跟压力的大小有关
压力的单位是什么呀? 牛
压强的单位呢? 帕斯卡
他们直接按有什么样的联系呢?
生: 压强师表示压力的作用效果
师: 好相信大家对压力和压强都有了清晰的认识,让我们回过头再看看课堂开始时我们做的小实验,为什么那位同学会感受到不一样啊,对因为两边的压强不一样,虽然两边钩码的重量相等,且水平放置,这意味着他们对手的压力相同,但因为,两边的受力面积不一样,所以下面这只手的收到的压强更大,对不对
那么接下来呢,我们来具体学习如何计算压强,大家看一看这两幅图,你们猜一下,谁对地面的压强更大呢?
光猜肯定不准确,我们来准确计算一下,首先老师为大家示范一下第一幅图这个舞者对地面的压强,我们看到这个舞者直立在水平面上,此时她对地面的压力就等于她自身的重力,即F1 =G =475N,而受力面积S 等于9.5平方厘米,等于9.5..........好,接下来请同学们拿出草稿纸计算出第二张图大象对地面的压强,我请一位同学到黑板上演算,其他同学在下面计算。好,大家看他做的是不是正确的呀,错在了哪里?
大象的腿是不是四条,那他的受力面积应该乘以4,好那位同学愿意上来帮他订正一下?
好,计算出结果以后我们可以看到,谁的压强更大呀?舞者,所以我们需要用科学的方法才能得出正确的结论
同学们,既然学习了压强,那么我们该如何把它应用于我们的生活当中呢?我们知道任何物体承受压强的能力都有一定的限度,超过这个限度物体就会怎么样? 被压坏,所以有时候我们需要减小压强,但有时候我们又需要增大压强
大家来一起看看下面几个例子,看看这些情况下运用了什么不同的原理。
第一幅图,坦克装有宽宽的履带,这是为了减小压强,它是通过增大受力面积来实现的,第二幅图呢,人坐在沙发上,这位同学答一下,对也是为了增大面积减小压强。那么第三幅图呢,是为了增大压强对不对,因为钢丝的受力面积很小。再看看自然界,骆驼宽大的趾是为了减小压强,而啄木鸟尖而长的喙是为了增大压强。那大家能不能举出自己知道的例子?
非常棒,看来大家对生活中关于压强的应用非常敏感,那我们来总结一下,增大压强的方法有:(板书),那么相对的,减少压强的方法有;(板书)
好的,让我们一起来回顾一下这堂课所学的内容:。。。
最后呢,请大家完成手中的习题单,好的,大家应该都完成了,请大家互相交换拿出红笔批改,我们来看第一题,选什么? 有没有同学答错的帮你批改的同学举一下手,他选的是哪一个? 大家说B项错在了哪里? 需要是孤立的物体对不对,我们再看第二题,选什么?A,有没有同学答错?为什B不对啊,因为走路过程中人跟地面的接触面积是不是一直在变化,但是人的压力是不是始终等于重力啊,所以选A,再看第三题,第一个空填 变小,第二个空填不变,有没有同学做错,因为这时候切掉了一半,虽然受力面积是原来的一半了,但是压力是不是也只有原来的一半啊,根据压强的公式p=F/S,压强是不是不发生变化啊。
好,同学们,今天这堂课呢,我就上到这里,请大家下课后完成对应的精彩练习上的习题,作为今天的作业。
好,下课!