教材分析
教材分析是上好一堂課的前提條件,在正式內容開始之前,先談一談我對教材的理解。
《壓強》是人民教育出版社國中物理八年級第九章第一節的內容,壓強的概念既是本節課的教學重點,也是本章內容的主線,是對前面學習力的作用效果的延續,又為後面學習液體壓強奠定基礎知識。
學情分析
教師不僅要對教材進行分析,還要對學生的情況有清晰明瞭的掌握,這樣才能做到因材施教,有的放矢。接下來我將對學情進行分析。
國中生有一定的觀察能力和動手操作能力,同時具備一定的獨立思考能力,但抽象思維能力尚未成熟。學生在前面的學習中已經學習了力學的基礎知識,為本節課的學習內容奠定一些認知基礎。因此在教學過程中,我會組織一定的探究實驗來鍛鍊學生的動手操作能力和抽象概括能力。
教學目標
結合教材內容特點和國中生的認知水平、心理等特點,確定本課時教學目標。
【知識與技能】學生知道壓強的概念以及運用公式進行計算。
【過程與方法】通過小組討論實驗探究的方式,學習控制變量法,提高觀察能力和抽象概括的能力。
【情感態度和價值觀】通過本節課的學習,提高對物理知識的學習興趣並且樂於把理論聯繫生活實際。
教學重難點
根據對教材的分析以及教學目標的確立,結合學生的實際情況,因而確定了本節課的重點是壓強的概念以及運用公式進行計算。
難點是探求壓力的作用效果和哪些因素有關的實驗過程。
教學教法
著名教育家葉聖陶先生曾經説過:“教學有法,但無定法,貴在得法”為了突出重點,突破難點,順利達成教學目標,我結合教材特點和學生的本身特點,本堂課中主要採用講授法、分組練習法、練習題法等多種方法教學。
教學過程
圍繞以上教學目標、教學重點和難點,根據“教師指導——學生主體——講解主線”的原則,設計以下四個教學環節。
【導入新課】
在導入新課環節我利用幻燈片展示一組圖片,通過設置問題來引發學生的思考,讓學生從課下到課上身心快速轉換,從而使學生可以更快地進入角色,進而對本節課課堂知識進行學習。此時我會説:“同學們,咱們來看這組圖片,圖片中小紅踩着雪橇版在雪地上輕鬆的行走,而小明顯得較為吃力,一步一個深深的腳印,深深的陷阱雪地裏,請問為什麼會這樣呢?”通過學生的回答,我此時並不立馬給予答案,交代通過本節課的學習就能解開這個謎底,激發學生對本節課內容的學習興趣。
【講授新課】
在講授新課環節,我組織大家進行“探究影響壓力作用效果的因素”試驗,本着新課改的教學理念,突出“教師主導、學生主體”的原則,因此在試驗開始之前,結合試驗工具“海綿,砝碼,小桌子”來引發學生思考,同時説明在設計時我們要控制變量的重要性,此時安排前後左右四人為一小組,給學生五分鐘左右的時間談論如何進行實驗操作,而後根據不同小組的回答,整理得出統一的操作流程。按照設計思路,班級以中線右邊的小組做“在同一海綿上放兩個小桌,其中一個小桌上放一砝碼”,班級中線左邊的小組做“在同一海綿上放兩個小桌,一個小桌上放砝碼,另一個小桌倒置放砝碼”。在此過程我會對學生操作進行指導,經過十分鐘的小組探究總結,請小組代表發表意見,並且根據學生的回答總結出影響壓力作用效果的因素有:壓力的大小以及受力面積。並再次展示雪地圖片,從而學生很快會理解到受力面積不同,發現雪橇的作用原理。
那麼接下來我將説明壓力的作用效果在物理學中稱之為壓強,在此突出強調這是本節課學習的主題(板書標題)。並指導學生閲讀教材上有關壓強的定義:物體所受壓力大小與受力面積之比。並提問由學生根據概念寫出壓強的字母表達式以及單位。再次交代根據比值定義法得出公式P=F/S,單位N/M2。我將補充:壓強單位除了N/M2外,還有專業名稱:帕斯卡(Pa),並且1Pa=1N/M2。
【鞏固提高】
在鞏固提高的環節,本着對忠於教材,迴歸教材的理解,此時我將結合書上例題,來使學生對壓強的概念和公式進行深化理解。並且結合生活實例,比如鋪鐵軌要用寬大的枕木,來説增大壓強和減小壓強的應用。
【小結作業】
在小結作業環節,我會採用生生總結,師生總結的方式,來使學生重温本節課的知識內容。
最後結合學生對壓強概念的理解,指導學生去發現在實際生活中有哪些實例我們是採用增大壓強和減小壓強的原理,以此作為小結作業,來深化學生對本知識點的理解,並激發他們持續學習物理知識的興趣。
板書設計
我的板書本着簡介、直觀、清晰的原則,這就是我的板書設計。
[設計理念]
液體的壓強是一個比較抽象、難於理解、卻又非常重要的概念。為了使學生加深理解,獲得深刻影響,特在課本P81的演示實驗上增加學生分組探究實驗。通過本節課學習,要求學生掌握液體壓強的特點,認識到液體壓強只與液體密度和深度有關。
本節課首先通過多媒體展示日常生活經驗的相關情景,使學生對液體壓強獲得初步印象,然後讓學生猜想液體壓強與哪些因素有關,並設計實驗,自主探究。通過實驗培養學生動手操作能力、分析概括能力和合作學習的協作精神。同時還要求學生能運用所學知識解決日常生活中相關的實際問題,進一步培養學生主動探索科學知識的精神和創新意識。
[教學目標]
1、知識與技能
(1)瞭解液體內部存在壓強及液體內部壓強的方向。
(2)知道液體內部壓強的規律。
(3)理解液體內部壓強與液體密度和深度有關。
2、過程與方法
(1)讓學生知道探究學習的一般程序和方法。
(2)培養學生自己設計實驗並進行操作的能力,通過實驗分析,概括出物理規律的能力。
(3)培養學生的創造能力和應用知識解決實際問題的能力。
3、情感態度與價值觀
(1)在實驗過程中,培養學生實事求是、嚴謹認真的科學態度。
(2)培養學生的協作精神和主動探索科學知識的精神。
(3)密切聯繫實際,提高科學技術應用於日常生活和社會的意識。
[教學用具]
演示用:橡皮膜、兩端開口的直玻璃管、側壁開口的玻璃管、壓強計、盛液筒兩個、小燒杯兩個、水、鹽水。
學生用:盛液筒、壓強計、玻璃管、橡皮膜、水、鹽水。
[重點難點]
重點:理解液體的密度和深度是影響液體內部壓強大小的兩個因素。
難點:學生自己設計實驗,歸納得出結論。
[教學過程]
一、設置情景,引入課題
1、用多媒體展示情景一:放置在水平桌面上的茶杯對桌面存在壓強。
教師引導學生分析,茶杯對桌面存在壓強是由於茶杯受到重力作用,並提問:液體也受到重力,液體對容器底有沒有壓強呢?
2、用多媒體展示情景二:夏天天氣炎熱,不少同學喜歡游泳,當你站在齊腰深的水中時,有什麼感覺?
學生回答後,提出探究課題,板書課題。
二、根據情景進行猜想,通過實驗得出初步結論
1.上述實例中,人在水中游泳,水對人有沒有壓強?水對池底和游泳池側壁有沒有壓強?
現在,我們把游泳池搬到課堂上來研究這個問題。教師出示一個底部扎有橡皮膜的兩端開口的直玻璃管,放入一塊小橡皮,讓學生觀察底部橡皮膜的形變。
2.教師提問:用這樣的一個器材如何研究液體對容器底部有沒有壓強?學生回答後,設計實驗驗證,將水倒入玻璃管中,可以觀察到橡皮膜向外凸出,並引導學生歸納出結論。在此基礎上,教師進一步提問:用底部扎有橡皮膜的容器可以檢驗液體對容器底部有壓強,怎樣用一種器材來探究液體對容器側壁有沒有壓強呢?按照學生回答的思路,設計一個實驗,在側壁開口的玻璃管的側壁開口處紮上橡皮膜,並向其中倒水,讓學生從看到的現象中歸納出結論1:液體對容器底部和側壁都有壓強。並進一步分析液體對容器底部和側壁有壓強的原因。
3.教師問:剛才我們認識到液體對容器底和側壁都有壓強,那麼,液體內部有沒有壓強呢?
為了研究這個問題,我向大家介紹一種儀器——壓強計。教師通過類比的方法介紹壓強計。讓學生體會到這樣的一個結論:橡皮膜上承受的壓強越大,液麪的高度差越大,若兩次高度差相同,則説明橡皮膜承受的壓強相同。
把橡皮膜放在水中的某一深度,轉動橡皮膜的朝向,看兩邊的高度差有無變化。學生從現象中歸納出結論2:液體內部向各個方向都有壓強,在同一深度,液體向各個方向的壓強相等。
三、學生分組探究,驗證猜想
前面,我們通過實驗發現了兩條初步結論,在實驗過程中,有的同學發現橡皮膜有時候凸出得多,有時候凸出得少,這説明液體壓強有大有小,那麼,液體壓強的大小究竟與什麼因素有關呢?
用多媒體課件展示情景三:當洪峯來臨,大江大河的水位迅速上漲,有時會發生決堤的事故。
1、學生討論
從日常生活的事例出發,利用已學知識或生活經驗,猜想影響液體內部壓強大小的因素。
2、教師板書一些學生可能出現的猜想,比如:
(1)與深度有關
(2)與液體的密度有關,或與其它的一些因素有關
學生充分發表看法後,教師進行整理,用實驗的方法,或其它的方法進行篩選、整理(突出本節課的重點)。
學生的猜想,都是從已有知識或生活經驗中得到的,不管猜想正確與否,都要及時給予肯定和鼓勵。
3、學生自主設計實驗,檢驗猜想
(1)教師介紹實驗桌上的器材。
(2)在教師的指導下,各小組根據猜想選擇某一課題進行實驗,並設計表格記錄數據。
(3)學生自主探究,教師巡查,對有困難的學生給予適當的幫助。
在學生動手做實驗之前,介紹研究方法——控制變量法,並強調合作學習,通力協作的重要性。
四、交流評價,總結出變化規律
1、各小組派代表將實驗記錄結果用投影儀展出,交流經驗成果,教師對每一組學習的效果進行鼓勵性評價,並引導學生對各組的實驗結果進行分析和歸納。通過各小組合作,討論得出實驗結論3:液體內部的壓強隨深度的增加而增大,不同液體的壓強還與液體的密度有關。
2、提出部分實驗小組中存在的問題,並提出能應用的改進意見。
3、在屏幕上逐條顯示本節課通過實驗得出的結論。
五、拓展訓練
利用液體內部壓強的規律可以解釋、解決很多生活以及技術上的問題。
1、人站在齊胸深的水中有什麼感覺?為什麼會有這種感覺?
2、投影顯示潛水服,提問:在不同深度潛水時,為什麼潛水員穿的潛水服對裝備的要求不同?
3、工程師把攔河壩設計成什麼形狀?為什麼這樣設計?當洪峯來臨時,大江大河的水位迅速上漲,超過警戒水位時,為什麼有可能發生決堤的事故?如何防止?
用多媒體課件顯示相關資料:1998年洪水過後,荊江大堤的相關堤段進行了整險加固,使重點堤段的防洪能力從五十年一遇提高到百年一遇。
六、課堂小結與評價
在教師的指導下,學生進行課堂小結和評價,談學習體會。學生的學習收穫,可以從知識、能力和情感等方面進行交流。
第一課時
(一)教學目的.
1.理解壓力的概念,知道壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積的大小有關。
2.掌握壓強的概念,知道壓強的計算公式,國際單位制中壓強的單位及其意義,會進行壓強的簡單計算。
(二)教具
演示用:壓力小桌,10×10×5釐米3的塑料泡沫,質量為200克的砝碼2個,細砂、玻璃杯。
學生用:壓力小桌,10×10×5釐米3的塑料泡沫,質量為200克的砝碼2個(以上器材兩人一組,由實驗室準備)。
(三)教學過程
一、新課引入
1.請同學們閲讀本節課文開頭的“?”和圖10—1,猜一猜兩人對雪的壓力差不多,為什麼一個人陷下去了,另一個人沒有陷下去?
2.請同學們觀察自己的書包帶子。想一想平時背書包時,覺得寬帶子好,還是細帶子好,為什麼?
對以上問題,可能同學們現在還不能得出正確結果,自己猜的是否正確,要經過事實來檢驗。同學們學習了本課的知識,就會得到滿意的回答(板書課題:第十章壓強液體的壓強第一節壓力和壓強)。
二、進行新課
1.請同學們在草稿本上畫出下列各圖中物體對錶面的壓力示意圖。
同時請三位同學在黑板上畫,三人各畫一圖(有意識地請能正確畫出的同學,以便藉此講解壓力的概念)。同學們作圖時,教師可走到學生中去,來回巡視,瞭解學生作圖中的錯誤。
2.學生停筆後,先講評下面學生作圖情況,然後評講黑板上畫的圖,進行糾正,並用紅色粉筆把壓力突出出來。請同學們思考後舉手回答,以上圖中物體對受力表面的壓力有什麼共同特點?
啟發學生回答出:壓力作用在受力面上,壓力的方向跟受力面垂直,指向受力面。
3.教師重複一遍學生的回答(板書:壓力:垂直壓在物體表面上的力叫做壓力。)
4.學生分組做課本圖10—3壓力小桌的實驗,並講述壓強的概念。
(1)介紹實驗器材、實驗步驟和要觀察的現象。
首先照圖10—3甲做,觀察壓力小桌陷入塑料泡沫的深度。然後照乙圖做,比較與甲圖有什麼不同,又有什麼相同(受力面積不同,壓力相同),觀察壓力小桌陷入塑料泡沫的深度。最後請同學們回答圖下面的圖注中提出的問題,並得出結論。(板書:“壓力作用的效果跟受力面積的大小有關。”)
(2)照圖10—3甲那樣,放上一個砝碼和放上兩個砝碼,想一想塑料泡沫受到的壓力相等嗎?
塑料泡沫的受力面積相等嗎?觀察壓力小桌陷入塑料泡沫的深度。實驗後由學生得出結論。(板書:“壓力作用的效果還跟壓力的大小有關。”)
(3)講述壓強的概念
壓力作用的效果不僅跟壓力的大小有關,還跟受力面積的大小有關。為了比較壓力作用的效果,物理學中引入壓強的概念(板書:壓強)。
講述:要比較壓力作用的效果,應取相同受力面積上受到的壓力,物理學中把單位面積上受到的壓力叫做壓強(板書這一定義)。
(4)壓強的計算
例:一台機器重1000牛頓,與地的接觸面積是2米2,這台機器對地面的壓強是多大?請同學們説一説該怎樣計算?
學生回答後教師總結:壓強等於壓力除以受力面積。
告訴學生,物理上用p表示壓強,用F表示壓力,用S表示受力面積。請學生在黑板上寫出用字母表示的壓強公式:
(5)講述壓強的單位:在國際單位制中,力的單位是“牛頓”,面積的單位是“米2”,壓強的單位是“牛/米2”(板書:壓強的單位是“牛/米2”,又叫帕斯卡)。該單位讀作“牛頓每平方米”,它有一個專門名稱叫做帕斯卡,簡稱帕,帕斯卡是法國科學家,為了紀念他在物理學研究方面作出的貢獻,以他的名字作為壓強單位的名稱。
1帕=1牛/米2,表示“每平方米麪積上受到的壓力是1牛頓”。
寫出“5帕”,指導學生説出它的意思是:每平方米麪積上受到的壓力是5牛頓。列舉課文中一張報紙平放在桌面上對桌面的壓強和成年人站立在地面上時對地面的壓強。請同學們利用剛學的壓強公式、單位,計算下面所述例題。
5.例題:
〔例題〕:根據課本圖10—4和圖10—5所給條件,比較芭蕾舞演員足尖和大象對地面的壓強,哪個大?
教師一邊念題,一邊請同學們看圖,並思考,唸完題後,請學生説出已知條件,教師寫在黑板上,利用公式進行解答。
解題過程中和解題完後進行評講,強調單位必須使用規定的單位:力用牛頓,受力面積用米2,所得到的壓強單位才是帕斯卡。
三、歸納本課的內容和課堂鞏固練習
1.利用黑板上的板書,簡明扼要地把本課所學知識敍述一遍。
2.請學生對課本的圖10—1問題作出回答;再請一位學生説一説書包帶子寬的比窄的好的理由。
3.討論章後習題第5題。討論後教師補充、完善。
4.教師把玻璃杯開口向上和開口向下的兩種方式放在細砂上,請同學們説出觀察到的現象。並回答為什麼會有這種現象?
四、佈置作業
1.對第一節教材後的練習第1.2.3.4題進行思考。把你的思考簡要地寫在題目的旁邊,下節物理課時準備課內回答。
2.把節後練習的第5.6題做在作業本上。
提示:在做練習第6題之前,思考一下:
1米2=______釐米2,1釐米2=______米2,那麼150釐米2=______米2。計算時,要用科學記數法。
(四)説明
1.課本中圖10—3的實驗,如果沒有恰當的塑料泡沫,可用砂子代替,效果一樣。這一實驗,安排為學生分組實驗,其課堂效果好於演示實驗,學生通過自己動手得出結論比看老師的演示實驗印象更深刻。
2.關於壓力和重力,在本課只就課本中所述的“壓力並不都是由重力產生,也不一定都與重力的方向相同”進行講述。不宜在本課內進行拓寬或加深。如果有學生説“壓力就是重力”,教師必須加以糾正,不要造成概念上的錯誤。至於壓力與重力的區別,可放在章末複習時進行,以免充淡本課“壓強”這一重點知識。
3.關於壓強的單位“帕斯卡”,一定要讓學生懂得它的意義,在運用時才知道為什麼要把受力面積“釐米2”或“毫米2”換算成“米2”的道理;同時面積單位的換算,對於八年級學生來説有一定的難度,需要在課前給予輔導,特別是採用科學記數法和涉及負指數的問題時,可能就更加困難,教師備課時應考慮到這一問題。
4.芭蕾舞演員足尖對舞台的壓強和大象對地面的壓強大小的比較這一例題,安排給學生自己在課內做,可鞏固本課所學知識。學生做後教師進行講評,在書寫格式、解題思路、公式運用和單位換算上,給予指導,這樣對學生理解和掌握知識,效果更佳。
5.把空玻璃杯開口向上和開口向下分別放在細砂上的演示實驗,可以佈置給學生課後回家自己做一做,並説明理由,以達到複習本課所學知識的目的。
注:教材選用人教版九年義務教育國中物理第一冊。
第2課時
(一)教學目的
1.鞏固對壓強概念的理解。
2.知道減小和增大壓強的辦法,並能對一些簡單現象進行解釋。
3.通過本課的學習,使學生進一步懂得物理知識不僅有趣,更是有用的。
(二)教具
演示用:鈍刀口和鋒利刀口的剪刀各1把,斷了尖和沒有斷尖的錐子各1個,硬紙片或布條,肥皂塊,1~2釐米寬的塑料帶和細棉線各一根。
(以上器材兩人一組)
學生用:肥皂一小塊,1—2釐米寬的塑料帶和細棉線各一根。
(三)教學過程
一、複習第一課時所學知識
1.什麼叫壓力?壓力的作用效果跟哪些因素有關?
2.什麼叫壓強?寫出計算壓強的公式和壓強的單位。
3.回答第1課時佈置的思考練習題。
4.説出你測物理課本1張紙對桌面的壓強的辦法。
以上問題,均由學生回答,由另外的學生補充、糾正。然後由教師進行評講。
二、進行新課
1.根據學生對玻璃杯開口向上和開口向下兩種情況放在細砂陷入細砂深度不同的回答,引導學生分析:玻璃杯對細砂的壓力不變,玻璃杯對細砂的受力面積發生了變化,使玻璃杯對細砂的壓強發生了變化。(板書:減小和增大壓強的辦法)
2.講述
(1)任何物體能夠承受的壓強都有一定的限度,超過這個限度物體將會被壓壞。
(2)舉例:房屋建設中,樓層修得越高,樓體對地面的壓力就越大,如果牆基的受力面積不足夠大,樓房對地的壓強就很大,可能會使地面下陷,樓房倒塌,造成損失,所以修建高樓大廈,必須加寬地基,以減小樓房對地面的壓強。
(3)讀圖:學生閲讀課本圖10—6,讀後説一説履帶拖拉機和雪上飛機是採用什麼辦法來減小壓強的?教師對學生回答補充、完善後板書“在壓力不變時,利用增大受力面積的辦法,可以減小壓強。”
3.實驗:
(1)學生隨堂實驗:
同學們桌上放有一小塊肥皂、有一條較寬的塑料帶和一條細棉線,請同學們先想一想,然後做一做,看怎樣才能較容易地把肥皂塊切斷?做完後舉手發言,説一説你的做法和你這樣做的理由。
(2)教師演示實驗:
分別用鈍刀口和鋒利刀口的剪刀剪硬紙片或布條。
用斷了尖和沒有斷尖的錐子向硬紙片穿孔。
做時請同學們觀察,什麼剪刀容易剪斷布條?什麼錐子對硬紙片穿孔較容易?
由以上學生隨堂實驗和教師演示實驗,引導、啟發學生得出結論,教師板書:“壓力不變時,利用減小受力面積的辦法,可以增大壓強。”
(3)讀圖:學生閲讀課本圖10—7,讀後説一説圖中所述的是採用什麼辦法來增大壓強的。
三、鞏固練習(課堂討論)
1.第1課時完後,佈置同學們做課文後的練習第2.3.4題。請同學們利用小組討論的機會,説一説你是怎樣答的,通過本課的學習,回答:為什麼啄木鳥尖嘴變鈍了,就不能成為“森林醫生”了?為什麼説駱駝是“沙漠之舟”?
2.繼續討論章後的習題第5題,比較梯子和木板,哪個對冰的壓強小?
四、歸納本課內容
1.教師複述本課的學習過程
老師複習提問→講述→同學們隨堂實驗和老師的演示實驗→同學們的分組討論。
2.學生自己歸納本課內容:説一説減小和增大壓強的辦法,並各舉1~2例。
3.教師小結:壓力不變時,利用增大受力面積的辦法,可以減小壓強;壓力不變時,利用減小受力面積的辦法,可以增大壓強。在日常生活中和生產實際中,要根據不同情況和需要採取恰當的辦法來減小或增大壓強。
五、佈置作業
1.閲讀課文,並聯系實際舉出1~2個例子。
2.把章後習題第1、2、3題做在作業本上。要求注意書寫格式規範、公式、單位正確。
3.思考第一節課文後的“想想議議”,可以互相討論,看誰説的辦法多。
(四)説明
1.本課時是在第一課時的基礎上進行,當由學生回答的,儘量讓學生回答,教師不要包辦代替,要調動學生的積極性,積極主動地學習,以練習、鞏固已學過的知識。
2.本課安排的演示實驗,目的在於增強學生的實感,也可以請學生上台演示,演示後把自己的感受説給大家聽,並説明理由。然後教師再進行小結。
3.本課重點、難點都不多,課內時間也較充分,佈置的書面作業,也可以放在課內完成一部分。
注:教材選用人教版九年義務教育國中物理第一冊
課時:
1課時.
教學要求:
1.理解大氣壓強的存在和大氣壓強產生的原因.能説出幾個證明大氣有壓強的事例。
2.會用大氣壓強解釋簡單的現象。
3.知道托裏拆利實驗説明什麼.知道大氣壓強的大小。
教具:
橡皮碗一對,茶杯,硬紙片,大、小試管,水。
教學過程:
一、引入課題
現在我們學習大氣壓強的知識.先請同學們看兩個實驗。
演示課本圖11—2、11—3實驗.演示前説明做法。
讓學生討論:什麼原因使兩個皮碗緊貼在一起拉不開呢?
什麼原因使硬紙片不掉下來呢?
二、大氣壓強
分析上面實驗中現象的原因.皮碗周圍只有空氣,沒有別的物體,把皮碗緊壓在一起的力,只能是空氣產生的。
向上托住硬紙片不掉下來的力,也只能是空氣產生的。
上面的實驗證明,大氣對浸在它裏面的物體有壓強。
人們很早就對大氣壓強進行研究了.讓學生閲讀課本中的馬德堡半球的故事.並討論原因。
講述大氣壓強產生的原因.
板書:
一、大氣的壓強
1.大氣對浸在它裏面的物體有壓強.大氣向各個方向都有壓強。
二、大氣壓強有多大
1.馬德堡半球實驗表明大氣壓強很大。
2.伽利略的學生托裏拆利測出了大氣壓的值。
演示托裏拆利實驗,邊做邊講。
讓學生注意觀察玻璃管倒立在水銀槽裏後,水銀柱的變化:先下降,到一定高度後停止下降,這時水銀柱高約760mm。
讓學生思考並試着回答:
(1)水銀柱上方是真空還是空氣?
(2)是什麼力量支持着水銀柱不落下來?
教師解釋水銀柱不落下來的原因.這個實驗表明水銀柱的壓強等於大氣壓強。
三.大氣壓強的值
引導學生回憶前章學過的計算液體壓強的方法,討論如何計算出760mm高水銀柱產生的壓強。
p=gh=13.6kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa。
用比喻使學生體會大氣壓強的大小:人的手掌面積約為50cm2,作用在手掌上的大氣壓力約等於500N,相當於一個質量50kg的同學站在手上.可見壓力是很大的。
板書:
1.大氣壓強等於760mm高水銀柱產生的壓強,約為105Pa。
討論:
大氣壓強能支持760mm高水銀柱,如果把玻璃管內的水銀換成水,大氣壓強能支持多高的水柱?
水銀密度是水的13。6倍,所以水柱的高度應為水銀柱高的13.6倍,13.6×760mm≈10m。
介紹大氣壓發現的歷史:抽水機為什麼只能把水抽到10m。
討論:大氣壓為什麼沒有把我們壓癟?
四、討論“想想議議”
先猜後演示.再討論原因,教師歸納、解釋。
五、佈置作業
1.課本中本節練習題1、2
2.課本中本章後的習題3
3.閲讀章後的“大氣壓發現的歷史”。
教學目標
(1)知道壓力的概念;懂得壓力垂直於受力面。
(2)理解壓強的概念、公式和單位--帕斯卡;能應用壓強知識進行有關的計算,解釋簡單的現象和解決簡單的問題。
(3)知道壓強增大和減小的途徑。
重點、難點
重點:壓強的概念
難點:壓力的作用效果與哪些因素有關
教學準備
實驗器材:教師用:磚二塊、泡沫塑料,學生用:圖釘(每人一個)
教學設計
教師活動學生活動説明一、感受壓力的效果
組織學生用食指和大拇指輕輕夾着圖釘(或一隻一頭削尖的短鉛筆),兩個手指的感覺怎樣呢?
問:為什麼感覺不相同呢?
引導學生觀看圖11-2滑雪圖,問:為什麼雪地行走,腳容易陷入雪中,而且能夠在雪上滑行呢?講述:事實上,圖釘對手指、滑雪板對雪地都有力的作用。物理學中將垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
強調壓力的方向,分析壓力與重力的區別。
安排兩名學生完成圖11-3所示的實驗。
問:實驗結論是什麼?學生回答
學生思考、回答
學生聽講、思考
分析壓力與重力的區別、聯繫
學生觀察、分析引導學生思考壓力的作用效果與哪些因素有關。
明確壓力不一定都是重力產生的
明確影響壓力作用效果的因素有兩個二、壓強的計算
講述:物理學中,把單位面積上所受到的壓力大小叫做壓強。
公式:P=F/S,F表示壓力,單位是牛頓,S表示受力面積,單位是米2,P的單位是N/m2稱為帕斯卡,符號為Pa。
講述:1Pa的壓強很小,相當於把3粒芝麻壓成粉,均勻地分佈在1cm2的面積上所產生的壓強。
講述:請同學們利用公式計算課本24頁例題
講評、指正。
講述:請同學們估算自已站立時對地面的壓強並思考怎樣增大對地面的壓強。學生聽講、記憶。
學生思考、記憶
學生思考、記憶
學生利用公式計算
形象地理解Pa的大小
培養學生利用公式解決問題的能力三、壓強的增大與減小
問:從壓強的公式看,我們怎樣增大壓強?
問:從壓強的公式看,我們怎樣減小壓強?
問:課本圖11-8、11-9、11-10、11-10、11-11是怎樣增大或減小壓強的?
問:你還能舉出生活中有哪些增大或減小壓強的例子?
小結:組織學生小結學生回答:當F一定時減小S,當S一定時增大F。
學生回答:當F一定時增大S,當S一定時減小F。
學生思考、回答
學生舉例
小結本節內容首先從理論上進行分析與論證
理論和實際結合
增加興趣,加深對壓強概念的理解作業:課本P26頁1、2、3
板書設計
第一節壓強
一、壓力
垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
當受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯。
當壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
二、壓強的計算
單位面積上所受到的壓力大小叫做壓強。
P=F/S
N/m2=1Pa表示1米2面積上受到的壓力是1牛。
三、壓強的增大與減小
增大壓強:壓力一定時,減小受力面積
受力面積一定時,增大壓力
減小壓強:壓力一定時,增大受力面積
受力面積一定時,減小壓力
一、知識目標
1.瞭解壓強的概念.理解什麼是壓力,什麼是物體的受力面積。
2.理解壓強的大小跟哪些因素有關。
3.瞭解壓強公式中各物理量的名稱、單位及符號.知道壓強單位的物理意義和由來。
4.瞭解壓強的增大和減小的主要方法.
二、能力目標
1.觀察生活中各種跟壓強有關的現象.瞭解對比是提高物理思維的基本方法。
2.通過探究壓力的作用效果跟什麼因素有關.經歷探究的主要環節.通過探究實驗,觀察實驗現象.採集實驗數據.獲得對壓強比較深入的瞭解.初步學習使用控制變量,具有一定的實驗能力。
3.瞭解改變壓強的實際意義和基本方法,具有運用知識解釋簡單現象和解決簡單問題的能力。
4.通過實際動手、實踐如何改變壓強.具有一定的動手實踐能力。
三、德育目標
1.經歷觀察、實驗以及探究等學習活動.培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度。
2.通過探究性物理學習活動。使學生獲得成功的喜悦.培養學生對參與物理學習活動的興趣,提高學習的自信心。
3.瞭解壓強存在於社會生活的各個方面的廣泛性,認識科學對人類生活的重要性,有將科學服務於人類的意識。
4.感悟科學是人類創造發明的基礎.激發學生的學習熱情。
教學重點:壓強概念的理解。
教學難點:壓力與重力面積的正確理解。
教學方法:
探究法:通過學生自己獨立的探究活動.觀察現象.收集數據.分析比較獲得對壓強概念深入的理解。
比較歸納法:通過對具體現象、事例的對比、比較,提出問題,並通過研究歸納出一般的結論。
教具準備:
壓力小桌、泡沫塑料、砝碼、橡皮泥、木條、彈簧秤、投影儀、錄像機及錄像機資料等。
一、知識目標
1.瞭解壓強的概念。理解什麼是壓力,什麼是物體的受力面積。
2.理解壓強的大小跟哪些因素有關。
3.瞭解壓強公式中各物理量的名稱、單位及符號。知道壓強單位的物理意義和由來。
4.瞭解壓強的增大和減小的主要方法。
二、能力目標
1.觀察生活中各種跟壓強有關的現象。瞭解對比是提高物理思維的基本方法。
2.通過探究壓力的作用效果跟什麼因素有關。經歷探究的主要環節。通過探究實驗,觀察實驗現象。採集實驗數據。獲得對壓強比較深入的瞭解。初步學習使用控制變量,具有一定的實驗能力。
3.瞭解改變壓強的實際意義和基本方法,具有運用知識解釋簡單現象和解決簡單問題的能力。
4.通過實際動手、實踐如何改變壓強。具有一定的動手實踐能力。
三、德育目標
1.經歷觀察、實驗以及探究等學習活動。培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度。
2.通過探究性物理學習活動。使學生獲得成功的喜悦。培養學生對參與物理學習活動的興趣,提高學習的自信心。
3.瞭解壓強存在於社會生活的各個方面的廣泛性,認識科學對人類生活的重要性,有將科學服務於人類的意識。
4.感悟科學是人類創造發明的基礎。激發學生的學習熱情。
教學重點:壓強概念的理解。
教學難點:壓力與重力面積的正確理解。
教學方法:
探究法:通過學生自己獨立的探究活動。觀察現象。收集數據。分析比較獲得對壓強概念深入的理解。
比較歸納法:通過對具體現象、事例的對比、比較,提出問題,並通過研究歸納出一般的結論。
教具準備:
壓力小桌、泡沫塑料、砝碼、橡皮泥、木條、彈簧秤、投影儀、錄像機及錄像機資料等。
課時安排:2課時
第一課時
教學過程:
一、引入新課
1.播放一段風光片:金色的海濱。鬆軟的沙灘。人們的身後是一串串大小不等、深淺不同的腳印;茫茫雪原,浩浩無邊,想在上面步行的人雙腳深陷。幾乎寸步難行。雪橇卻能使人插上翅膀…
2.觀察教材中P66兩幅精美的圖片:小小的蟬可以把口器插入堅硬的樹皮,體態龐大的駱駝卻可以憑藉寬大的腳掌成為沙漠之舟。
3.同學們自己分別用筆尖和筆帽扎手,體驗有什麼不同的感覺。
從同學們看到的、聽到的、感覺到的這些現象中,大家會想到什麼問題嗎?
二、進行新課
[師]請同學們大膽説出自己的問題或想法。
[生]人走過沙灘為什麼會留下腳印?
[生]人在雪地上,對雪地的壓力差不多,為什麼一個人陷了下去,而另一個沒陷下去?
[生]筆尖和筆帽扎手時的感覺為什麼會不一樣?
[生]蟬為什麼可以將尖尖的口器插入堅硬的樹皮中?
[生]人走過沙灘能留下腳印和軟軟的沙灘有關係,因為在水泥地上走過就看不到腳印。
[生]用筆尖扎手會感到很疼,蟬的口器能插入很硬的樹皮中,是因為筆尖和蟬的口器都很尖。
[生]我認為上面的那些現象都是力作用的結果。
[師]請同學們分析,人站在地面上、板擦或粉筆盒放在水平的桌面上時,人對地或粉筆盒桌面的作用力的情況。
[生]人站在水平地面上,對地面有一個向下的作用力,扳擦或粉筆盒放在水平桌面上時對平桌面也有向下的作用力,作用力的大小應等於物體的重量。
[師]當我們要將釘子釘人牆面或將一枚圖釘按在牆上(也可請一名同學演示,感覺)時。釘子對牆面的作用力的情況又是怎樣的呢?
[生]按圖釘或釘釘子的時候。釘對牆面有垂直於牆面的作用力。
[師]同學們剛才談到的幾種力的情況,它們有共同的地方嗎?
[生]不論是對地面、桌面的力還是對牆面的力,它們都是垂直作用在接觸面上的。作用點在地面或牆面(接觸面)上。
[師]我們把這種垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
[演示]靜止在斜面上或從斜面滑下的物體。
[師]請同學們分析物體對斜面的壓力。
[生]物體對斜面的壓力垂直作用在斜面上。
[投影]
a.粉筆盒對桌面的壓力。
b.物體對斜面的壓力。
c.按圖釘時圖釘對牆的壓力。
圖略:
通過分析學生應明確,有些壓力是由於重力的作用產生的。但大小並不一定都等於重力,只有放在水平面上的物體對支持面的壓力大小才等於重力。在很多情況下壓力和重力無關,壓力不是重力。
[生]壓力的作用效果跟什麼因素有關呢?
[探究]壓力的作用效果和什麼因素有關?
[師]同學們可以大膽猜想。
[生]力越大產生效果越明顯。因此壓力的作用效果和力的大小有關。
[生]用筆尖和筆帽扎手時。用的力差不多大。可用筆尖扎得很痛。而筆帽則沒有什麼感覺,説明壓力的作用效果和力的大小無關,而是和力作用的面積有關。
[生]我們認為壓力的作用效果與壓力的大小和壓力作用的面積可能都有關係。
[師]研究物理問題最好的方法就是實驗。同學們的猜想是否正確。大家可以通過實驗來驗證,請同學們選擇合適的器材自己設計並進行實驗。
(同學們分組活動。教師巡視並參與學生們的活動。最後進行交流)
(1)先將海綿放在水平桌面上。
(2)把壓力小桌腿朝下放在海綿上。分別在桌面上加2個和4個砝碼,觀察並記錄小桌腿陷入海綿裏的情況。
(3)將沙麪攤平後。再將壓力小桌面朝下放在海綿上,分別加2個和4個砝碼,觀察並記錄小桌陷入海綿裏的情況。
實驗表格:略
分析實驗現象:
[師]兩組同學選擇了不同的材料進行實驗。兩組實驗有沒有相同的地方呢?
[生]他們研究問題的方法相同,都用了控制變量法。
[師]其他組的同學還有不同的做法可以補充嗎:
[生]我們組分別用完全相同的兩塊橡皮泥。三根木條時掛4個鈎碼;一根木條時掛2個鈎碼模擬了教材中“猜一猜”的內容。發現一根本條掛2個鈎碼時橡皮泥的壓痕較深,形變較大,説明壓力的作用效果更明顯。
[師]大家利用“猜一猜”中的數據,計算兩種情況下每平方釐米面積上所受的壓力;根據實驗現象説明每平方釐米上受的壓力和壓力作用效果的關係。
(學生計算,一名同學板演)
[生]根據計算和實驗現象説明,每平方釐米面積所受的力越大,壓力的作用效果越明顯。
[生]也可以説壓力的作用效果跟物體單位面積上受到的力有關係。
[師]物體在單位面積上受到的力叫做壓強。
[生]可以説壓強越大,壓力的作用效果越明顯。
[投影]
壓強的計算公式:
符號的意義及單位:
教師説明,在國際單位制中,力的單位是牛頓(N),面積的單位是平方米(m2)。由公式確定壓強的單位就是牛頓每平方米(N/m2)。人們給壓強規定了一個專門的單位叫帕斯卡,簡稱帕(Pa),這是為了紀念法國科學家帕斯卡在物理學方面作出的傑出貢獻。
[師]帕斯卡是一個很小的單位,實際中還常用千帕(kPa),兆帕(MPa)
[投影]
一張報紙平放時對桌面的壓強約0.5Pa
一顆西瓜子平放在桌面上,對桌面壓強約20Pa
·成年人站立時對地面的壓強約1.5×104Pa
三、小結:
1、壓力:是垂直作用在物體表面上的力。壓力不是重力。
2、壓強:是反映壓力作用效果的物理量。物體單位面積上受到的壓力叫壓強。單位是Pa。
四、活動與探究:
釘板會把腳扎穿嗎?
第2課時
一、教學過程:
[例題]將教材中例題投影在大屏幕上讓學生分析。
[投影]
練習1.一個質量是40kg的中學生,他每隻腳着地的面積為120cm2,他走路時對地的壓強是多少帕?(g=10N/kg)
練習2.芭蕾舞演員的體重是475N。接地面積為9.5cm2,一隻大象體重60000N。每隻腳掌面積600cm2,比較芭蕾舞演員足尖對舞台的壓強和大象四腳着地時對地面的壓強哪個大。
(學生練習,兩名同學板演,教師講評)
強調:
(1)在計算的過程中各單位一定要換算成國際單位。
(2)要弄清受力面積的大小。例1中學生行走時始終有一隻腳着地。故受力面積為一隻腳的着地面積。而大象四隻腳站立時,受力面積則考慮四隻腳着地時的面積。
(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,壓力的大小都等於重力。
[師]同學們對壓強已有了一定的瞭解。是不是可以解釋教材開頭兩幅照片中看到的現象呢?
[生]蟬雖然很小。力量不會太大。但它的口器非常尖,和樹皮的接觸面積很小,單位面積上的壓力即壓強就會很大,因此能插入樹皮。
[生]駱駝雖然身體龐大笨重。但它有四隻大腳掌,踩在地上時,地面上單位面積上受的力即壓強不會很大。因此,即使在沙漠行走也不會陷進去。
[師]任何物體能夠承受的壓強都有一定的限度,超過這個限度,物體就會被損壞。因此生產、生活中。有時需要增大壓強,有時又需要減小壓強。如何改變壓強的大小呢?
[想想議議]
[師]請同學們看教材P68的三幅圖。討論人們是要增大壓強還是減小壓強,用的是什麼辦法?
[師]同學們一定還可以舉出生活中許多增大壓強或減小壓強的例子。大家可以互相討論。
[生]常用的刀和剪都有一個很薄的刃。這是為了增大壓強。
[生]不論是釘子還是大頭針、圖釘做得很尖,這也是為了增大壓強。
[生]載重的大卡車上裝有許多很大的輪子,滑雪者的滑雪板做得又寬又長,這些都是為了減小壓強。
[師]請同學們從舉出的這些刨子中。歸納出改變壓強的方法有哪些?
[生]壓力一定的情況下。可以通過改變受力面積的大小改變壓強;受力面積一定時。用改變壓力的大小改變壓強。
二、小結
在壓力一定的情況下。增大受力面積,壓強減小;減小受力面積,壓強增大。
在受力面積一定的情況下,增大壓力。壓強增大;減小壓力,壓強減小。
三、動手動腦學物理
四、作業:探究之旅
板書設計:
壓力:垂直壓在物體表面的力叫壓力
意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量
定義:物體單位面積上的壓力叫壓強(P)
壓強:公式:P=F/S
單位:Pa1Pa=1N/1m2
增大壓強或減小壓強