《神奇的压强》教学设计(全章)
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约6860字。
第八章 神奇的压强
8.1 认识压强
一、教学目标:
(一)、知识与技能:
1.知道压强的概念,能用压强与压力、受力面积关系的公式进行简单的运算
2.知道增大和减小压强的方法
(二)、过程与方法:
观察压力的作用效果,用实验探究压力的作用效果与什么因素有关,并在实验中学习控制变量法
(三)、情感态度与价值观:
关心生活,生产,自然现象中有关压强的现象,乐于用所学的压强知识解释有关现象和解决生活中的具体问题。
二、教学重点:
压强的概念
三、教学难点:
压力和压强的概念
四、教具:
气球 沙子 海绵 四脚凳 小木板
五、教学时间
1课时
六、教学过程:
(一)、引入新课
情境展示:
人穿鞋直接走在雪地里,会留下深深的脚印,而穿上滑雪板却能滑下而不会陷在雪中。
设疑:为什么相同的力作用效果却不同呢?
(二)、新课教学
1、什么是压力
指导看图:学生根据图8-1(a)(b),对受力面积有一个初步的认识,然后根据“信息链接”栏目提供初步的材料,认识压力。
讲解:物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。压力作用在物体表面,能使物体发生形变。
2、探究压力的作用效果
(1)、问题情境
图针的头做得很尖,就容易嵌入物体;大型载重车安装了许多车轮,就不致于压坏路面。
(2)、提出问题
压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?
(3)、猜想与假设
学生讨论:提出压力的作用效果跟压力大小,受力面积的大小有关,教师进行点评。
(4)、制定计划与设计实验
学生活动:围绕怎样改变压力,怎样改变受力面积,如何观察和比较压力作用的效果(形变)来设计实验方案。教师点拨怎样利用控制变量法。
教师评价实验方案。
(5)、进行实验与收集证据:
①、将小方桌的正面朝上放在沙面上,观察桌脚陷入沙面的深度并测量。
②、仍使小方桌正面朝上放在沙面上,在桌面上放砖块,观察桌脚陷入沙面的深度并测量。
③、讲小方桌反面朝上放在沙面上,观察桌脚陷入的深度并测量;
④、然后在桌面上放同样大小的砖块,观察沙面下陷的深度并测量。
(6)、分析与论证:
比较1与2,3与4的实验现象,可知在受力面积相同时,压力越大,沙面下陷的深度越大(力的作用效果越明显),说明压力的作用效果跟压力的大小有关,比较1与3,2与4实验现象,可知,在压力相同时,受力面积越小,沙面下陷的深度越大(力的作用效果越明显)。表明压力的作用效果跟受力面积大小也有关。
3、什么叫压强
讲解:由于压力的作用效果同时跟压力大小和受力面积有关,为了全面地反映压力作用的效果,可以依照描述速度的方法,引入压强的概念。物理学中,把物体单位面积上受到的压力叫做压强。
学生练习:仿照密度、速度的概念,写出压强的数学表达式。如果用p表示压强,F表示压力,S表示面积,写出压强公式的字母表达式。
讲解:在国际单位制中,力的单位是N,面积的单位是m2,压强的单位就是牛每平方米(N /m2),它有一个专门的名称叫做帕斯卡,简称帕,符号Pa。1Pa= 1N /m2。
例题讲解:我国云南省有一种野牛,俗称“白袜子”,属国家重点保护动物。经动物保护组织测量,成年野牛每只脚掌的面积大约为0.025m2,它在水平沙地上站立时留下脚印的深度是1.8CM。实验表明,使沙地达到相同深度的压强为2*105帕,假设它四只脚印面积相等(取g=10N/Kg),请算出:
(1)野牛对沙地的压力为多少?
(2)野牛的质量为多少?
解:(1)野牛脚掌的总面积是:S=0.025m2Х4=0.1m2
由题意可知,野牛对沙地的压强 P=2×105 Pa,则野牛对沙地的压力是 F=PS=2×105 ×0.1m2
(2)设野牛的质量为m,它对沙地的压力等于它的重力,即
F=G=mg
所以野牛的质量为m= = =2×103kg
学生练习:
1.一个质量是40 kg的中学生,他每只脚着地的面积为120 cm2,他走路时对地的压强是多少帕?(g=10 N/kg)
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