教学目标
1. 通过生活情境与实验探究,理解压力的概念,掌握压强的定义、公式和单位。
2. 经历探究“影响压力作用效果因素”的过程,学习控制变量法,培养动手能力和科学思维。
3. 联系生活实例(如宽书包带、菜刀锋刃等),理解压强知识的实际应用,激发学习物理的兴趣。
教学过程
一、情境导入——“压力”初印象
1. 展示图片:雪地中行走陷入与使用滑雪板滑行;同一块海绵,手平压与指尖抵压的不同形变。
2. 提问:为什么效果不同?引导学生初步感知“压力作用效果”可能与受力面积有关。
3. 引出核心问题:压力的作用效果究竟由哪些因素决定?如何科学描述?
二、探究活动——“压力”变形秀
活动一:认识压力
1. 演示:木块静止在桌面、斜面;手按压墙壁。分析物体受力,归纳压力的定义(垂直作用在物体表面上的力),强调“垂直”与“接触”。
2. 讨论:压力都是重力造成的吗?举例说明(如按图钉),纠正误区。
活动二:探究压力作用效果的影响因素
1. 猜想:可能与压力大小、受力面积有关。
2. 提供器材:小桌、海绵、砝码。学生分组设计实验。
3. 关键引导:如何体现“作用效果”(观察海绵形变程度)?如何分别研究两个因素(控制变量法)?
4. 实验操作与汇报:
控制受力面积相同,改变压力(加砝码),观察形变。
控制压力相同,改变受力面积(小桌正放与倒放),观察形变。
5. 得出结论:压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关。比较压力作用效果需要同时考虑两者。
活动三:压强——给“压力效果”定量
1. 类比速度定义,引出需要比较“单位面积上受到的压力”。
2. 建立概念:压强——物体所受压力与受力面积之比。
3. 公式:p = F/S。单位:帕斯卡(Pa),1 Pa = 1 N/m²。
4. 举例感知:一张报纸对桌面的压强约0.5 Pa;立对地面压强约15000 Pa。
三、应用与拓展——“压力”变形计
1. 增大压强:列举并分析刀磨得薄、针尖细、破窗锤头尖等原理(减小受力面积)。
2. 减小压强:列举并分析坦克履带、滑雪板、书包宽背带等原理(增大受力面积)。
3. 情境分析:解释载重卡车多个车轮、铁轨下铺枕木、蚊子口器刺入皮肤等现象。
4. 简单计算:例题:一个重600 N的人,站立时每只脚与地接触面积约200 cm²,求站立时对地面的压强。(注意单位换算)
四、小结与反馈
1. 学生回顾:本节课的核心概念(压力、压强)和研究方法(控制变量法)。
2. 快速问答:判断关于压力、压强的说法正误。
3. 布置实践任务:观察家中或社区中三处增大或减小压强的应用,并说明原理。
板书设计
“压力”变形记——压强
一、压力:垂直作用在物体表面的力
注意:方向(垂直于接触面)、压力不一定等于重力
二、压力的作用效果
1. 影响因素:压力大小、受力面积
2. 研究方法:控制变量法
三、压强(p)
1. 定义:压力与受力面积之比(表示压力作用效果)
2. 公式:p = F / S
3. 单位:帕斯卡(Pa), 1 Pa = 1 N/m²
四、应用
增大压强:压力一定时,减小受力面积(如针、刀)
减小压强:压力一定时,增大受力面积(如履带、宽带)