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文檔簡介
人教版(2024新版)八年級下冊物理第九章《壓強》
大單元整體教學(xué)設(shè)計
一、單元內(nèi)容分析
人教版初中物理第九章《壓強》是力學(xué)部分的重要章節(jié),它既是
對已學(xué)過的質(zhì)量、密度、重力等知識的綜合應(yīng)用,也是今后學(xué)習(xí)《浮
力》的基礎(chǔ),起到了承上啟下的作用。
本章分為四部分內(nèi)容:壓強、液體的壓強、大氣壓強和流體壓強
與流速的關(guān)系。壓強主要內(nèi)容包括壓強的概念、實驗探究影響壓力作
用效果的因素、壓強公式及其應(yīng)用和如何增大或減小壓強;液體的壓
強主要內(nèi)容包括液體壓強的特點、研究液體內(nèi)部的壓強、液體壓強的
大小和連通器;大氣壓強主要內(nèi)容證明大氣壓的存在、大氣壓的測量
及其應(yīng)用;流體壓強與流速的關(guān)系主要內(nèi)容包括流體壓強與流速的關(guān)
系、飛機的升力。這些知識點之間相互聯(lián)系,形成完整的知識體系。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注重知識點之間的聯(lián)系,形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu),
以便更好地理解和掌握壓強的相關(guān)知識。
教材在內(nèi)容的編排上是由淺入深,先建立理論基礎(chǔ)再應(yīng)用到實踐
中,并盡量安排較多的探究性的學(xué)習(xí),這些探究性學(xué)習(xí)活動,具有操
作方便、規(guī)律性強、容易獲得結(jié)論的特點,適宜初中學(xué)生探究。通過
實驗與實踐活動,學(xué)生將更加深入地了解壓強的原理及應(yīng)用。在本章
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中,學(xué)生將進(jìn)行探究影響壓力作用效果的因素、測量液體的壓強等實
驗活動,培養(yǎng)實驗操作能力和觀察力。同時,結(jié)合生活中的實際案例
進(jìn)行實踐活動,提高學(xué)生對物理知識的實際應(yīng)用能力。在本章中,教
材還安排了許多在日常生活中與壓強相關(guān)的現(xiàn)象,如吸管吸飲料的原
理、真空吸盤的利用等,通過對這些現(xiàn)象的學(xué)習(xí),增強學(xué)生對物理知
識的實際應(yīng)用能力。
二、本章課標(biāo)要求
本章內(nèi)容屬于課程標(biāo)準(zhǔn)中課程內(nèi)容的第二個一級主題“運動和相
互作用”,是該主題下的二級主題“機械運動和力”中的部分內(nèi)容。
內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求如下:
2.2.7通過實驗,理解壓強。知道增大和減小壓強的方法,并了
解其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
例8估測自己站立時對地面的壓強。
2.2.8探究并了解液體壓強與哪些因素有關(guān)。知道大氣壓強及其
與人類生活的關(guān)系。了解流體壓強與流速的關(guān)系及其在生產(chǎn)生活中的
應(yīng)用。
例9了解鐵路站臺上設(shè)置安全線的必要性。
三、本章核心素養(yǎng)
物理觀念:壓力、壓強、減小或增大壓強、液體壓強的特點、液
體壓強的大小、連通器、大氣壓強、大氣壓強的測量、流體壓強與流
速的關(guān)系、飛機的升力。
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物理思維:通過蚊子和駱駝的對比,可以知道壓力的作用效果與
壓力的大小和受力面積有關(guān)。經(jīng)歷探究影響壓力作用效果的因素的實
驗過程,培養(yǎng)學(xué)生提出質(zhì)疑、解決問題的能力。通過對日常生產(chǎn)生活
中的現(xiàn)象分析,總結(jié)出減小或增大壓強的方法,進(jìn)而能夠解釋生活中
相關(guān)現(xiàn)象。通過生活中洗菜池洗菜時,產(chǎn)生疑問、設(shè)計實驗和制定計
劃、進(jìn)行實驗、記錄實驗現(xiàn)象、分析歸納得出液體內(nèi)部壓強的特點,
培養(yǎng)學(xué)生提出觀點,分析綜合的能力。通過建立物理模型,推導(dǎo)得出
液體壓強的大小計算公式,培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)物理模型、分析概括的能力。
通過生活中的吸飲料、吸盤等,知道大氣壓的存在;通過大氣壓把鐵
桶壓扁,知道大氣壓的數(shù)值很大。從而提出問題大氣壓究竟有多大?
通過巧妙設(shè)計實驗,記錄實驗數(shù)據(jù),通過計算得出大氣壓的數(shù)值。通
過吹氣時硬幣向上“跳”的現(xiàn)象,提出猜想:是不是氣體的壓強與氣
體的流速有關(guān)系?設(shè)計實驗、科學(xué)論證得出流體壓強與流速的關(guān)系。
科學(xué)探究:探究影響壓力作用效果的因素,研究液體內(nèi)部壓強,
驗證大氣壓存在的實驗、大氣壓的測量、流體壓強與流速的關(guān)系實驗。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過經(jīng)歷探究影響壓力作用效果的因素、研究
液體內(nèi)部的壓強,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神,鍛煉學(xué)生對待科學(xué)實事求
是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的良好品質(zhì)。通過學(xué)習(xí)增大和減小壓強、液體壓強的特
點、連通器、流體壓強與流速的關(guān)系等,讓學(xué)生了解科學(xué)、技術(shù)和社
會的緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探索的欲望。
四、本章教學(xué)目標(biāo)
(一)內(nèi)容目標(biāo):
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1.知道壓力的概念
2.知道壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的關(guān)系;
3.知道壓強的概念,能用壓強的計算公式進(jìn)行簡單的計算;
4.知道增大和減小壓強的方法,能解釋相關(guān)現(xiàn)象;
5.知道液體內(nèi)部存在壓強和液體內(nèi)部壓強的特點,能解釋相關(guān)現(xiàn)
象;
6.能推導(dǎo)得到液體壓強的計算公式,能用公式進(jìn)行簡單計算;
7.知道連通器的原理,了解連通器的應(yīng)用;
8.知道大氣壓強存在;
9.能粗略測量大氣壓,了解大氣壓的應(yīng)用;
10.知道流體壓強與流速的關(guān)系,了解流體壓強與流速的關(guān)系的
應(yīng)用;
11.了解飛機的升力。
(二)學(xué)業(yè)目標(biāo):
1.通過對本章內(nèi)容的學(xué)習(xí),讓學(xué)生知道物理來源與生活,也能應(yīng)
用于生活。
2.通過液體的壓強,讓學(xué)生了解我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,推動實現(xiàn)
中華民族偉大復(fù)興思維使命擔(dān)當(dāng)。
五、教學(xué)重點
1.壓強的概念和計算;
2.增大和減小壓強的方法,解釋相關(guān)現(xiàn)象;
3.液體內(nèi)部壓強的特點;
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4.液體壓強的大小和計算;
5.連通器原理和應(yīng)用;
6.大氣壓強的存在和測量。
六、教學(xué)難點
1.設(shè)計實驗制訂計劃,進(jìn)行實驗、分析實驗數(shù)據(jù),得出壓力作用
效果與壓力大小和受力面積的關(guān)系;
2.研究液體內(nèi)部壓強的實驗過程和得出結(jié)論;
3.液體壓強的計算。
七、學(xué)情分析和建議
八年級學(xué)生在學(xué)習(xí)本章知識以前,已經(jīng)比較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了力的概
念、力的作用效果、力的測量和二力平衡,對這些知識都有一些感性
的認(rèn)識,在日常生活中對這些概念都有所接觸或使用,并不陌生,但
是很少進(jìn)行系統(tǒng)的觀察和深入的思考,特別對壓強的知識在現(xiàn)實生活
中的廣泛應(yīng)用,更顯認(rèn)識不足、理解不深。在實際教學(xué)當(dāng)中,讓學(xué)生
帶著這些問題走進(jìn)課堂,注意從學(xué)生比較熟悉的生活現(xiàn)象引入教學(xué)內(nèi)
容,并創(chuàng)造條件,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)與生活的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生探究壓強
的興趣,促進(jìn)學(xué)生自身的發(fā)展,從而培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力
和思維能力。另外,學(xué)生的數(shù)學(xué)計算能力是否提高需要掌握。雖然初
二上學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)了速度和密度的相關(guān)計算,但是對于數(shù)學(xué)知識中科
學(xué)計數(shù)法的使用尚不熟練,在學(xué)習(xí)密度那一章節(jié)已經(jīng)有所體現(xiàn),所以
清楚地了解學(xué)生數(shù)學(xué)運算能力是否提高是非常有必要的,同時也為后
續(xù)的液體壓強及浮力的計算打下扎實的基礎(chǔ)。最后,學(xué)生通過前期知
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識的學(xué)習(xí),動手操作能力已經(jīng)有一定的基礎(chǔ),具備了探究意識,并且
認(rèn)識到物理是一門以實驗為主的學(xué)科,有了實驗意識。但是由于惰性
心理的束縛,學(xué)生懶得動手、懶得思考、懶得研究。至于如何提高學(xué)
生學(xué)習(xí)物理的興趣,如何引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),積極動手做實驗,這都
需要課前進(jìn)行深入的了解,做到心中有數(shù),有的放矢。
八、本章活動主題
設(shè)計有關(guān)壓強的小實驗,如圖所示,能抓起瓶子的氣球、吹不大
的氣球、吹不滅的蠟燭等。
抓起瓶子的氣球吹不大的氣球吹不滅的蠟燭
九、整體教學(xué)課時安排
單元主任務(wù)問題活動
題
壓強任務(wù)一:問題1:壓力的作用活動一:做出圖中壓力的
壓強(1效果與哪些因素有示意圖,總結(jié)得出圖中物
課時)關(guān),以及和它們的關(guān)體對接觸面的壓力的共
系是怎樣?同特點。
活動二:探究影響壓力作
用效果的因素。
問題2:壓強的計算活動一:生自主閱讀課
公式是什么?在利本,得出壓強的概念、公
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用公式計算時需要式、單位。完成課堂訓(xùn)練。
注意什么?
問題3:怎樣增大或活動一:討論圖片中是增
減小壓強?大壓強還是減小壓強。
活動二:討論有哪些方法
可以增大壓強,哪些方法
減小壓強。
活動三:舉例日常生產(chǎn)生
活中增大壓強和減小壓
強的實例。
任務(wù)二:問題1:液體內(nèi)部存活動一:在一個兩端開口
液體的壓在壓強嗎?液體內(nèi)的玻璃管底端扎好橡皮
強(2課部壓強的特點時怎膜,逐漸加水觀察現(xiàn)象。
時)樣?
問題2:液體壓強的活動二:探究液體內(nèi)部壓
大小怎樣計算?強的特點
問題3:連通器的原活動三:舉例連通器在實
理是什么?連通器際生活的應(yīng)用,并討論一
有哪些應(yīng)用?艘輪船如何通過三峽船
閘。
任務(wù)三:問題1:大氣壓強存活動一:進(jìn)行覆杯實驗、
大氣壓強在嗎?瓶吞雞蛋實驗、模擬馬德
(1課時)堡半球?qū)嶒灐?/p>
活動二:討論解釋生活中
的大氣壓現(xiàn)象。
問題2:如何測量大活動一:利用吸盤、彈簧
氣壓強的大小?測力計粗略測量大氣壓
的值。
活動二:利用注射器、彈
簧測力計粗略測量大氣
壓的值。
問題3:哪些因素會活動一:利用自制氣壓
影響大氣壓的大計,觀察大氣壓隨高度的
小?大氣壓有哪些變化。
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應(yīng)用?
任務(wù)四:問題1:流體壓強與活動一:完成硬幣跳高實
流體壓強流速有什么樣的關(guān)驗,并簡單解釋原因。
與流速的系?活動二:探究氣體、液體
關(guān)系(1的壓強與流速的關(guān)系。
課時)活動三:討論并解釋生活
中有關(guān)流體壓強與流速
關(guān)系的現(xiàn)象。
問題2:飛機如何獲活動一:閱讀教材,討論
得升力?飛機是如何獲得升力。
十、學(xué)習(xí)評價量化表
評價指標(biāo)評價等級即分值得分
二級指自他師
一級指標(biāo)優(yōu)秀良好合格
標(biāo)評評評
對本課
對本課有對本課的
學(xué)習(xí)興有較高
濃厚的學(xué)學(xué)習(xí)興趣
趣的學(xué)習(xí)
習(xí)興趣一般
興趣
認(rèn)真參認(rèn)真參
活動態(tài)度
與,在同與,在同
(20%)學(xué)習(xí)態(tài)度
學(xué)的協(xié)學(xué)的協(xié)助
學(xué)習(xí)態(tài)認(rèn)真負(fù)責(zé),
助下努下努力未
度努力完成
力實現(xiàn)能全部實
預(yù)定任務(wù)
預(yù)定任現(xiàn)預(yù)定任
務(wù)務(wù)
主動和同能和同有需要時
學(xué)配合,分學(xué)配合,才和同學(xué)
與人合
工合作,樂做好自合作,喜
作
合作交流于幫助同己分內(nèi)歡個人學(xué)
(20%)學(xué)的事習(xí)
態(tài)度謙虛,會傾聽不太喜歡
與人溝
認(rèn)真傾聽同學(xué)意發(fā)言和傾
通
同學(xué)意見,見,基本聽同學(xué)意
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能合作解能和同見,不喜
決問題學(xué)合作歡和同學(xué)
解決問合作解決
題問題
操作器不能熟練
能熟練操
材叫熟操作實驗
作實驗器
練,能夠器材,不
動手操材,并在規(guī)
完成實能完成實
作定時間內(nèi)
驗任務(wù),驗任務(wù),
完成實驗
但有缺或效率太
任務(wù)
陷低
探究實驗?zāi)芨鶕?jù)
根據(jù)實驗?zāi)苡涗洭F(xiàn)
(30%)實驗現(xiàn)
現(xiàn)象和數(shù)象和數(shù)
象和數(shù)
據(jù)能夠快據(jù),不能
據(jù)得出
分析歸速地分析得出對應(yīng)
實驗結(jié)
納歸納得出的結(jié)論,
論,不能
結(jié)論,并能或不能得
和同學(xué)
和同學(xué)交出完整的
交流反
流反思結(jié)論
思
基本能
完成本
節(jié)課的基本能完
能夠完成
學(xué)習(xí)目成本節(jié)課
本節(jié)課的
標(biāo),能在的學(xué)習(xí)目
獲取知學(xué)習(xí)目標(biāo),
老師或標(biāo),不能
識能完全理
學(xué)習(xí)成果同學(xué)的完全理解
解本節(jié)課
(30%)協(xié)助下本節(jié)課重
重難點
理解本難點
節(jié)課重
難點
能夠獨立、能夠在不能完成
熟練運
快速完成老師或全部的課
用
課堂或課同學(xué)的堂或課后
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后練習(xí),能幫助下練習(xí),在
運用所學(xué)完成課解決實際
內(nèi)容解釋堂或課問題時存
一些實際后練習(xí),在較大困
問題能解決難
~~*些實
際問題
第1節(jié)《壓強》教案
教學(xué)目標(biāo)
物理觀念:知道壓力的概念,會用力的示意圖表示壓力;理解壓強的概
念,理解壓強的大小與哪些因素有關(guān);能夠用壓強公式進(jìn)行簡單的計
算。
科學(xué)思維:通過觀察生活中的壓強現(xiàn)象,理解壓強的概念。通過觀察日
常生產(chǎn)、生活中的實例,分析增大、減小壓強的方法。
科學(xué)探究:運用控制變量法和轉(zhuǎn)換法探究壓力的作用效果與哪些因素
有關(guān),加深對壓強概念的理解。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:經(jīng)歷觀察、實驗以及探究等學(xué)習(xí)活動,培養(yǎng)尊重客觀
事實、善于觀察生活的科學(xué)素養(yǎng)。通過探究性學(xué)習(xí)活動,獲得成功的
愉悅,積極參與物理活動,激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情并提高學(xué)習(xí)的自信心。
教學(xué)重難點
教學(xué)重點:探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān);運用壓強公式解決
有關(guān)問題。
教學(xué)難點:壓強概念的建立,運用壓強公式解決有關(guān)問題。
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教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:氣球、祛碼、釘床、教學(xué)課件。
學(xué)生準(zhǔn)備:海綿、祛碼、小桌。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖
一、創(chuàng)設(shè),情境導(dǎo)入新課
把充氣的,氣球放在一根釘子的釘尖上,放上重物后,氣球
被壓爆;以t后把另一氣球放在自制“釘床”上,放上重物
通過實驗
后,氣球KE有被壓爆。
引入設(shè)疑
喘
Ct引入教學(xué),
激發(fā)學(xué)生
我們都知:直鐵釘?shù)尼敿馐潜容^尖銳的,為什么氣球放在
求知欲
一根釘子的釘尖上會被壓爆,而放在“釘床”沒有被壓爆
呢?學(xué)習(xí)了'“壓強”的知識你會找到答案。
二、新課講解探究新知
探究點一壓力的作用效果
(一)壓力的三要素
教師展示幾種情況下的壓力示意圖
令
〃山〃
L人對地面的壓力Kd木塊對斜面的壓
力常圖釘對墻壁的壓力法圖釘對天花板
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的壓力
小組合作學(xué)習(xí),完成以下問題:
1.壓力的方向是怎樣的?小組合作
2.壓力的作用點在哪里?學(xué)習(xí),把學(xué)
3.幾種情況下壓力等于物體的重力嗎?習(xí)主動權(quán)
小組討論后總結(jié):交給學(xué)生,
壓力的作用點:在受壓面上;體現(xiàn)學(xué)生
壓力的方向:與受壓面垂直并指向受壓物體;是學(xué)習(xí)的
壓力的大小:當(dāng)物體放在水平面上時,Fff=Go主體
我們把垂直作用在物體表面上的力叫壓力。
教師點撥(展示課件圖片):
壓力不是重力。壓力可以由重力產(chǎn)生,也可以由其他力引
起。
壓力不一定等于重力大小。置于水平面上的物體對水平
面的壓力大小等于重力的大小。
水平寵氽t
F=GFKG尸與G無關(guān)
教師播放課件“壓力的大小與重力大小的關(guān)系”。
壓力是彈力的一種,壓力的作用點在接觸面上,方向與接
觸面垂直;而重力是由于地球吸引而產(chǎn)生的,重力作用點
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在重心處,方向豎直向下,因此壓力與重力是兩種性質(zhì)完
全不同的力,二者不能混淆。學(xué)生容易
【拓展延伸】壓力和重力的區(qū)別與聯(lián)系混淆壓力
比較項目壓力重力與重力,認(rèn)
物體間相互接觸且擠為壓力的
產(chǎn)生原因地球的吸引
壓作用效果
區(qū)
方向垂直接觸面豎直向下跟重力有
別
作用點接觸面上重心關(guān),有必要
施力物體產(chǎn)生壓力的物體地球?qū)毫?/p>
只有獨自靜止在水平面上的物體,壓力的大小才重力比較,
聯(lián)
等于重力的大小,但是壓力并不是重力,因為兩力以使學(xué)生
系
的作用點不相同正確認(rèn)識
壓力的概
(二)壓力的作用效果念,并為壓
學(xué)生活動強的教學(xué)
1.用手按皮膚,逐漸增大壓力,觀察壓力的作用效果。掃除障礙
2.兩個手指用同樣大的力向中間壓一支鉛筆,兩個手指
的感受相同嗎?如果逐漸增大力度,尖的那一端感覺有什
么變化?(提醒學(xué)生注意安全,不要施加很大的力)
e
學(xué)生參與活動,并根據(jù)自己的感受和觀察回答問題。
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學(xué)生:用手按皮膚,手指對皮膚有壓力,用的力越大,皮膚通過親身
陷入越深;用手指頂住鉛筆的兩端,筆尖、筆帽對手指有體驗,分析
壓力,筆尖陷入手指深些,筆帽陷入手指淺些。現(xiàn)象引導(dǎo)
教師引導(dǎo)提出:壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)?學(xué)生提出
學(xué)生猜想:壓力的作用效果可能跟壓力的大小有關(guān),壓力問題、進(jìn)行
的作用效果可能跟受力面積的大小有關(guān)。猜想、設(shè)計
教師:既然壓力的作用效果可能跟壓力大小、受力面積的實驗、進(jìn)行
大小等因素有關(guān),那么我們要研究跟其中一個因素的關(guān)實驗、分析
系可采用什么研究方法?和論證,完
學(xué)生:控制變量法。成科學(xué)探
教師:那如何設(shè)計實驗?如何顯示壓力的作用效果?如何究
控制和改變壓力、受力面積等變量?請大家利用自己手頭
的器材(如海綿、祛碼、小桌等)設(shè)計實驗探究。
學(xué)生分組動手實驗,進(jìn)行探究;教師巡視指導(dǎo)。(如用小桌
陷入海綿的深度顯示壓力的作用效果;通過控制放在小
桌上祛碼的個數(shù)控制壓力;通過小桌的正放和倒放控制
受力面積)
實驗壓力受力面積壓力作用效果
甲
乙
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丙
學(xué)生觀察、分析、交流,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié),得出結(jié)論:
壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積有關(guān)。受力面
積一定時,壓力越大,作用效果越明顯;壓力一定時,受力
面積越小,作用效果越明顯。
探究點二壓強
過渡:通過前面的探究實驗,我們找到了比較壓力作用效
果的方法:①壓力大小相同,比較受力面積;②受力面積
相同,比較壓力大小。通過速度、
提出問題:如果壓力大小和受力面積都不同呢?根據(jù)前面密度比值
我們學(xué)習(xí)的速度和密度的概念,速度是路程與時間之比,定義法類
密度是質(zhì)量與體積之比。請根據(jù)速度和密度的概念給壓比壓強概
強下定義。念,突破教
學(xué)生:壓強是壓力與受力面積之比,也就是單位面積受到學(xué)難點,建
的壓力。立壓強概
請同學(xué)們自學(xué)課本,自學(xué)壓強的物理意義、定義、公式、念
單位。
學(xué)生自學(xué)后師生共同總結(jié)歸納:
壓強
(1)物理意義:表示壓力的作用效果。
(2)定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫作壓
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強。
⑶公式:壓強一受£積p=!
適用范圍:這是壓強的定義式,適用于所有物體間的壓強
計算,包括氣體、固體、液體。
⑷單位:壓強的國際單位是帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa。通過結(jié)合
1Pa=lN/m2實際的基
1Pa表示1in,面積上所受的壓力是1No本運算,練
例題1水平桌面上靜止放一本書,書所受的重力為3N,習(xí)公式使
與桌面的接觸面積為5Xl(y2n^,計算書對桌面的壓強。用,規(guī)范學(xué)
解書對桌面的壓力F=G=3N生解題過
桌面的受力面積S=5X10-2m2程,學(xué)會簡
書對桌面的壓強2=60Pa單的壓強
S5X10-27n2
書對桌面的壓強為60Pao計算
例題2一個質(zhì)量為50kg的中學(xué)生,它每只腳著地的面
積為250cm2,求他走路時對地面的壓強和他站立時對地
面的壓強。(ga10N/kg)
找兩名學(xué)生上臺板演,其他學(xué)生做在學(xué)案上,完成后找其
他組學(xué)生進(jìn)行點評。
解他走路時對地面的壓力F=G=mg=50kgXIO
N/kg=500N
走路時與地面的接觸面積S=250cm2=2.5X10-2m2
他走路時對地面的壓強p]:」鑿WX104Pa
S2.5x10-27n2
第16頁共55頁
當(dāng)他站立時受力面積是走路時的2倍,站立時的壓強為
走路時壓強的一半,即1X10"Pa。
教師進(jìn)行點撥:
(1)在計算的過程中各單位一定要換算成國際單位。
(2)要明確受力面積的大小。中學(xué)生行走時始終有一只腳
著地,受力面積為一只腳的著地面積。
(3)還要注意題中壓力的大小就是重力的大小。但不是任
何情況下,壓力的大小都等于重力。
拓展:有一質(zhì)量分布均勻的柱狀固體,密度為P,底面積通過推導(dǎo)
為S,高度為h。求對水平面的壓強。規(guī)則柱體
巨對水平面
的壓強,加
S
這個柱體的體積:V=Sh深對壓力、
這個柱體的質(zhì)量:m=PV=PSh壓強公式
對水平面壓力:F=G=mg=pVg=pgSh的理解和
對水平面壓強:p[:母=Pgh應(yīng)用,同時
P表示密度,單位為千克/米"kg/n?);h表示高度,單位為下節(jié)學(xué)
為米(m);g=9.8N/kg,p表示壓強,單位為帕(Pa)。習(xí)液體壓
點撥:強公式做
①公式p=Pgh只適用于柱形的物體對水平面的壓強,不鋪墊
能用于其他形狀的物體產(chǎn)生的壓強;
第17頁共55頁
②柱形的物體對水平面的壓強只與物體的密度和高度有
關(guān),與物體的底面積、重力等無關(guān)。
探究點三增大壓強和減小壓強的方法
過渡:壓強在我們生活中很重要,但要真正的學(xué)以致用,
就要掌握增大壓強和減小壓強的方法,我們一起來討論
一下如何增大壓強和減小壓強?
(一)減小壓強的方法
思考:當(dāng)我們需要壓強小一些時,可采用什么方法?引導(dǎo)學(xué)生
教師引導(dǎo):根據(jù)公式p]來思考。充分利用
學(xué)生分組交流、討論,然后回答。壓強公式
教師歸納總結(jié):進(jìn)行分析,
1.壓力一定時,增大受力面積(通常采用的辦法)。說明壓強
2.受力面積一定時,減小壓力。與壓力或
3.同時減小壓力和增大受力面積。受力面積
活動:讓學(xué)生舉出實際例子并分析。之間的關(guān)
舉例:1.坦克很重,不用輪子而裝上履帶,是為了增大受系,從而歸
力面積從而減小壓強。納出增大
2.滑雪者站在雪橇上或腳蹬滑雪板,可以在松軟的雪地和減小壓
上滑行,而不會陷入雪中,因為用雪橇或者滑雪板,增大強的方法
了與雪地的接觸面積,從而減小雪地所受的壓強。
3.鋼軌鋪設(shè)在枕木上,是增大地面的受力面積,減小壓
強,防止破壞路面。
第18頁共55頁
4.嚴(yán)禁汽車超載,減小質(zhì)量,從而減小地面所受的壓力,
減小了壓強。
:1
減小壓強的應(yīng)用:播放視頻,兩名大一學(xué)生在冰面上拍照
時,不慎掉入冰水里,無力自救,處境危急。假如你此時正
好路過,在確保自身安全的情況下,你該怎么救他們呢?
學(xué)生觀看視頻,思考并回答問題。
(二)增大壓強的方法
思考:增大壓強的方法有哪些?
教師引導(dǎo):根據(jù)公式p=5來思考。
同學(xué)交流、討論后回答。
教師歸納總結(jié):
1.壓力一定時,減小受力面積(通常采用的辦法);
2.受力面積一定時,增大壓力;
3.同時增大壓力和減小受力面積。
活動:讓學(xué)生舉出實際例子并分析。引導(dǎo)學(xué)生
舉例:1.菜刀磨得很鋒利,是為了減小與菜的接觸面積,注意觀察,
以便用較小的力就能產(chǎn)生很大的壓強,容易把菜切開。勤于思考,
2.針、箭和斧頭等工具都是采用減小受力面積的方法來提高他們
增大壓強,這樣容易刺穿物體或砍碎物體。應(yīng)用物理
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3.壓路機的碾子質(zhì)量很大,增大了壓力,增大了壓強。知識解決
實際問題
的意識和
能力
培養(yǎng)學(xué)生
三、歸納概括課堂小結(jié)歸納總結(jié)
學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。的意識和
能力
板書設(shè)計
第1節(jié)壓強
1.壓力
⑴定義:物理學(xué)中把垂直壓在物體表面上的力叫作壓力。
⑵壓力的作用效果:與壓力的大小、受力面積有關(guān)。
2.壓強
⑴定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比。
⑵公式:p=|o
⑶單位:帕斯卡(Pa)。
⑷增大和減小壓強的方法。
作業(yè)設(shè)計
1.利用身邊的物品探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”,器材有
兩瓶完全相同的礦泉水,寫出實驗過程,并總結(jié)實驗結(jié)論。
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A
2.測量自己走路時對路面的壓強
(1)用體重秤測量出自己的體重為kgo
⑵算出自己對路面的壓力為N(g取10N/kg)
⑶用刻度尺在白紙上均勻畫好邊長為1cm的方格。用任意一只腳與
紙面充分接觸,在白紙上留下清晰的鞋印。
(4)數(shù)出帶鞋印的格子數(shù)為格。(不足一格時,大于等于半格
算一格,小于半格舍去)再乘以每小格的面積。
(5)計算出自己走路時的壓強為p=Pa。
教學(xué)反思
壓強和生活、生產(chǎn)實際及自然現(xiàn)象的聯(lián)系極為密切,教學(xué)中著重培養(yǎng)
學(xué)生運用規(guī)律解釋身邊常見的現(xiàn)象,進(jìn)而解決一些實際問題的能力。
本節(jié)課,本著“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程基本理念,
以真實情景為例引入課堂,激發(fā)學(xué)生探究的求知欲。通過方便、直觀
的實驗探究,使學(xué)生認(rèn)識壓力的作用效果與哪些因素有關(guān),幫助學(xué)生
建立壓強的概念。在幫助學(xué)生理解壓強概念時,采取了與速度、密度
的定義方法進(jìn)行類比的比值法下定義,正是這些方法的不斷深入領(lǐng)會
第21頁共55頁
與應(yīng)用,幫助學(xué)生丟掉“拐杖”,學(xué)習(xí)不再依賴于教師,而是主動地參
與到知識獲取過程中去,這些方法將成為學(xué)生終身受用的寶貴財富。
第2節(jié)《液體的壓強》教案
教學(xué)目標(biāo)
物理觀念:通過實驗探究液體壓強的特點;運用液體內(nèi)部壓強公式進(jìn)
行簡單計算;了解連通器的原理及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
科學(xué)思維:類比于固體壓強,了解液體壓強的產(chǎn)生原因;通過觀察,知
道液體對容器底和容器壁都有壓強;經(jīng)歷用“假想液柱”模型推導(dǎo)出
液體壓強公式的過程,培養(yǎng)抽象思維能力,初步了解假想模型法的研
究思路,知道它是物理學(xué)的研究方法之一。
科學(xué)探究:通過實驗探究,知道液體內(nèi)部壓強規(guī)律,會使用壓強計;體
會物理實驗是研究問題的重要方法,培養(yǎng)由實驗數(shù)據(jù)分析概括物理規(guī)
律的思維能力。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過帕斯卡裂桶實驗,培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感;知道船
閘利用了連通器原理,體會科學(xué)、技術(shù)、社會的緊密聯(lián)系。
教學(xué)重難點
教學(xué)重點:液體內(nèi)部壓強規(guī)律,運用液體內(nèi)部壓強公式解決有關(guān)問題。
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教學(xué)難點:引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型,推導(dǎo)液體壓強公式;利用實驗定性
探究液體內(nèi)部壓強與密度、深度的關(guān)系。
教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備:祛碼、海綿、側(cè)壁和底部蒙有橡皮膜的塑料管兩只、一次
性手套、玻璃水槽、連通器、水。
學(xué)生準(zhǔn)備:水(帶顏色)、燒杯、U形管壓強計、不同密度的液體(水、
濃鹽水、酒精等)、連通器。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖
一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課
通過重溫
情境1:1648年一名叫帕斯卡的科學(xué)家曾經(jīng)做過一個有名
帕斯卡裂
的實驗,同學(xué)知道是什么實驗嗎?今天讓我們重溫帕斯卡
桶實驗激
裂桶實驗,感受物理的美妙。
發(fā)學(xué)生熱
情境2:同學(xué)們見過活帶魚嗎?我們在市場上買到的帶魚
愛科學(xué)的
都是冷凍的,我們再來看一段短片,看一下活的帶魚是什
情感
么樣的?
通過市場
上的帶魚
帕斯卡裂桶實驗中為什么細(xì)細(xì)水管中的水會將木桶撐
和活帶魚
破?市場上為什么幾乎見不到活的帶魚?通過今天的學(xué)
視頻初
習(xí),你會找到答案。
步了解液
第23頁共55頁
體壓強,
激發(fā)學(xué)習(xí)
欲望
二、新課講解探究新知
探究點一液體壓強的特點
演示實驗1:把祛碼放在海綿上,海綿發(fā)生形變,是因為祛
碼對海綿有壓力,壓力會產(chǎn)生壓強,固體可以產(chǎn)生壓強,
那么液體能不能產(chǎn)生壓強。我們通過實驗說明。
演示實驗2:在一個兩端開口的玻璃管底端扎好橡皮膜,通過演示
逐漸加紅色墨水觀察現(xiàn)象。實驗,探
究液體對
011容器底和
學(xué)生1:沒加水時,橡皮膜是平的;當(dāng)紅色墨水倒入后,底容器壁的
部橡皮膜向下凸出。壓強
結(jié)論:液體對容器底有壓強。
演示實驗3:在側(cè)壁有開口的玻璃管上扎好橡皮膜,逐漸
加水觀察現(xiàn)象。
笠
nn
LfLr
學(xué)生2:沒加水時,橡皮膜是平的;當(dāng)紅色墨水倒入后,側(cè)
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壁的出水口處的橡皮膜向外凸出。
結(jié)論:液體對容器的側(cè)壁有壓強。
實驗結(jié)論(課件展示):
(1)由于液體受到重力的作用,液體對容器底有壓強。
(2)由于液體具有流動性,液體對容器側(cè)壁也有壓強。
教師:液體對容器底和容器壁都有壓強,那么液體內(nèi)部有學(xué)生上臺
沒有壓強?親自參與
學(xué)生活動:學(xué)生上臺演示,用一次性手套感受液體壓強,活動,取
將手帶上一次性手套插入水中,感受塑料手套給手的力,材來源于
再將手的各面展示給全體同學(xué)。說出實驗現(xiàn)象和手的感生活,實
覺。驗現(xiàn)象直
觀,從生
Al活走向物
學(xué)生:一次性手套貼緊手指,且與手指和手掌的各面都貼理
緊,說明液體的內(nèi)部有壓強,而且液體內(nèi)部向各個方向都
有壓強。
探究液體內(nèi)部壓強的特點
過渡:液體的內(nèi)部有壓強,那么液體內(nèi)部壓強的大小與哪
些因素有關(guān)?通過剛才的體驗,請你猜想一下與哪些因素
有關(guān)。并且說明猜想的理由。
學(xué)生1:方向,將一氣球裝滿水,氣球向周圍鼓起。
學(xué)生2:深度,潛水員在不同的深度需要穿不同的潛水服。
第25頁共55頁
教師強調(diào)深度的意義:深度是指該點到液面的垂直距離。
學(xué)生3:液體的密度,在同一深度時,液體的密度不同,液
體的壓強可能不同。
教師:我們利用U形管壓強計來研究液體內(nèi)部壓強的特
點0介紹U形管壓強計(課件展示)。
1.壓強計的構(gòu)造、原理、使用方法
1
介紹壓強
水1
J計的構(gòu)造
(1)作用:測量液體內(nèi)部的壓強。和使用方
(2)構(gòu)造:一側(cè)裝有橡皮膜的金屬盒(即探頭)、橡皮管、U法,為探
形玻璃管(內(nèi)裝紅色液體)、刻度板、底座。究液體壓
(3)測量原理:當(dāng)金屬盒上的橡皮膜受到壓強時,U形管兩強做準(zhǔn)備
端的液面出現(xiàn)高度差。壓強越大,U形管兩邊液面的高度
差越大O
教師講解U形管壓強計的使用方法,引導(dǎo)學(xué)生思考U形管
壓強計是通過什么來展示液體也存在壓強的?
向U形管中加入適量的紅色液體,提醒學(xué)生注意觀察U形
管中兩邊液柱的高度變化。學(xué)生發(fā)現(xiàn):當(dāng)把帶有橡皮膜的
金屬盒放入待測液體中時,U形管中兩邊液柱的高度不相
平,出現(xiàn)了高度差。
學(xué)生觀察,回答:通過U形管中兩邊紅色液柱的高度變化
第26頁共55頁
來反映橡皮膜所受壓強的變化,高度差越大,橡皮膜受到
的壓強越大,說明待測液體的壓強越大。
2.科學(xué)研究方法
師生共同歸納總結(jié):用到了控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
①控制變量法:液體內(nèi)部的壓強與多個因素有關(guān),每次只
能研究與一種因素的關(guān)系。小組設(shè)計
②轉(zhuǎn)換法:將U形管壓強計的探頭放入液體中,根據(jù)U形實驗方
管兩管液面的高度差判斷液體壓強大小。案,學(xué)生
3.請以小組為單位,設(shè)計實驗探究液體壓強的大小與方主動參
向、深度和液體密度的關(guān)系。與,還學(xué)
小組討論后進(jìn)行展示交流,其他小組進(jìn)行補充。教師課件習(xí)主動權(quán)
展示實驗步驟。給學(xué)生
(1)按壓橡皮膜觀察液柱是否發(fā)生變化,檢查壓強計的氣
密性;若實驗前液面高度不同,需要拆下軟管重新安裝。
⑵把探頭放入盛水的容器中,觀察液柱變化。保持探頭
在水中的深度不變,改變探頭的方向,探究壓強大小與方
向的關(guān)系。
現(xiàn)象:觀察到U形管兩側(cè)液面高度差不變。
結(jié)論:同種液體內(nèi)部同一深度,向各個方向的壓強都相學(xué)生展示
等。實驗現(xiàn)象
(3)增大探頭在水中的深度,探究液體壓強與深度的關(guān)并分析實
系。驗結(jié)論,
第27頁共55頁
現(xiàn)象:觀察到u形管兩側(cè)液面高度差變大。培養(yǎng)學(xué)生
結(jié)論:同種液體內(nèi)部,深度越深,壓強越大。分析歸納
⑷換用鹽水,保持探頭在水和鹽水中的深度相同,探究能力
液體壓強大小與液體密度的關(guān)系。
現(xiàn)象:觀察U形管兩側(cè)液面高度差,在鹽水(選填“鹽
水”或“水”)中的高度差大。
結(jié)論:深度相同時,液體密度越大,壓強越大。
實驗完成后,小組展示實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論,教師課件展
示液體壓強的特點。
4.實驗結(jié)論:液體壓強的特點
(1)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。
(2)在同一液體內(nèi)的同一深度,各個方向的液體壓強大小前后呼
相等。應(yīng),學(xué)以
(3)同種液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而增大。致用,從
(4)在相同深度時,液體密度越大,液體壓強越大。物理走向
討論以下問題:生活,應(yīng)
(1)潛水員在不同深度為什么要穿不同的潛水服?用所學(xué)物
答:液體的壓強隨深度的增加而增大。潛入水中越深,壓理知識解
強越大,所以要穿不同的潛水服。釋生活中
(2)攔河壩截面為什么設(shè)計成上窄下寬的梯形?實際問題
第28頁共55頁
答:因為同種液體中,液體壓強隨深度增大而增大,因此
在水下深度越大,水對壩體的液體壓強越大,深度大的地
方需要修寬些以增加抗壓能力。
(3)為什么深海魚類被捕撈上岸后會死亡?
答:帶魚等深海魚類長期生活在深海當(dāng)中,內(nèi)臟器官適應(yīng)
了深海中巨大的壓強。一旦離開海洋,由于外界壓強的忽
然降低,內(nèi)臟器官會爆裂而導(dǎo)致死亡。
探究點二液體壓強的計算公式
過渡:液體的內(nèi)部存在壓強,那么液體內(nèi)部的壓強的大小
如何進(jìn)行計算呢?
設(shè)想在液體某處有個水平放置的平面,計算這個平面上
方液柱對這個平面的壓強就可以計算該點受到的液體壓
強大小。設(shè)平面在液面下的深度為h,平面的面積為S。
求深度為h的平面受到的壓強多大?
X---
吊
?..-...-.....
學(xué)生分組推導(dǎo),完成下面式子。
(1)這個液柱的體積是多大?v=_______;
(2)這個液柱的質(zhì)量是多大?m=_______;
(3)這個液柱有多重?對平面的壓力是多少?
G=_______;F=________;
第29頁共55頁
(4)平面受到的壓強是多少?p=_—
答案(課件展示):(1)Sh(2)P液Sh(3)P液ShgP液
Shg(4)P液gh分步推
教師點撥:公式P=Pgh只適用于液體內(nèi)部壓強的計算,不導(dǎo),降低
能用于不規(guī)則固體和氣體的壓強計算,而公式p]是壓強學(xué)生學(xué)習(xí)
的定義式,適用于一切固體、液體和氣體壓強的計算。的難度
探究點三連通器
教師演示實驗,請同學(xué)們觀3蔡有什么現(xiàn)象?
PI/7pi
11'乙:膠管U形連通器
甲:玻璃連通器?0
實驗1:選擇任一個開口端向玻璃連通器(如圖甲)中注入
紅色水,然后將連通器傾斜。
實驗2:向底部用膠管連通成的U形連通器(如圖乙)的玻
璃管中注入紅色水,上下左右移動側(cè)管。通過演示
學(xué)生觀察現(xiàn)象后,積極發(fā)言回答。實驗,形
學(xué)生1:實驗1中,水會從下端連接的部分流到其他開口端象直觀,
的容器中,雖然連通器是傾斜的,但當(dāng)水不流動時,各容激發(fā)學(xué)生
器中水面的高度都相同。學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生2:實驗2中,不管如何上下移動側(cè)管,當(dāng)水不流動
時,U形管連通器左右兩端的液面總保持相平。
教師鼓勵學(xué)生回答,并進(jìn)行總結(jié)O
歸納總結(jié):
第30頁共55頁
(1)連通器的特點:當(dāng)連通器中裝有同種液體且液體不流
動時,各
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