第一节压力的作用效果教学设计教学目标通过实验观察、比较分析、归纳概括得出压力的概念;通过“探究决定压力作用效果的因素”的实验,借助比值定义法,得出压强的概念;根据压强的概念得出压强的计算公式,会进行有关压强的简单计算;根据压强的计算公式得出压强的单位,能说出压强单位的物理意义。学情分析“压强”是力的概念的深入与扩展,是与生产、生活联系紧密的概念,还是学生后续学习液体压强、大气压和浮力等知识的基础。义务教育物理课程标准(2011年版)对“压强”的要求较高,属 “理解”,水平。学生学习“压强”知识,是在“压力”的基础上展开的。“压力”是弹力,此处的“压力”是从力的效果来命名的。学生已有关力的初步知识,包括弹力的有关知识,是学生学习压力和压强的知识基础;学生初步掌握的力的示意图的有关知识,是学生学习压力和压强的能力基础;学生在物理知识学习过程中使用过的比较的方法、控制变量法、比值定义法等物理科学方法,是学生学习压力和压强的方法基础;学生已经熟悉的科学探究要素,特别是学生初步掌握的设计实验方案的技能,学习压力和压强的科学探究基础。同时,我们也应该看到,初中学生的分析、概括、归纳、抽象等思维能力和水平还很有限,物理学科的方法的掌握还不够扎实,加上压强的物理意义不是很明确,压强的有关计算和利用压强知识解决物理问题、解释压强的有关现象要求高,还有学生有关压力的前概念知识的影响,使学生在学习压力和压强的相关知识时的难度加大。根据学生实际,为了突出重点、突破难点、减缓坡度、降低梯度,我们将本节课分为两个课时。在第一课时,着力建立压力和压强的概念,初步掌握压强的计算和公式,会利用压强的计算公式进行简单的计算。重点难点本课时的重点是:建立压力和压强的概念,进一步掌握概念过程中使用的物理方法,会用压强计算公式进行简单的计算。本课时的难点是:利用比值定义法建立压强概念,利用压强公式进行简单计算教学过程导入新课利用钉子小桌压爆气球和一位学生压不破气球的有趣实验导入新课。复习旧知教师引导学生复习力的作用效果的知识。新课导学一、压力学生展示使钢锯条发生形变的实验。教师显示不同位置的钢锯条发生形变时受到力的示意图。教师布置任务：尽管作用在每个位置的钢锯条上力的大小、方向不同，但它们具有一些共同之处。请大家认真比较力的示意图，找出图中四个力的共同点。学生汇报结果。师生共同总结得出：物理学中，把垂直作用在物体表面的力叫做压力，用F表示。教师用自制教具展示不同位置木条受到的压力，突出压力的方向和受力面垂直，比较压力和重力的不同。教师强调：只有当物体静止在水平面上，水平面受到的压力的大小才和物体重力的大小相等。二、决定压力作用效果的因素学生实验：用两个手的食指肚挤压铅笔，体会一下两个指肚的感觉有什么不同。再同时用力挤压，体会感觉有什么变化。教师提出问题：压力的作用效果可能和哪些因素有关？ 学生猜想：压力的作用效果可能与压力的大小和受力面积的大小有关。教师引导学生根据实验设计的“四部曲”：“发生什么，怎样发生”“显示什么、怎样显示”“控制什么、怎样控制”“改变什么、怎样改变”自行设计实验方案。学生介绍实验思路并展示实验过程。学生进行探究实验。教师巡回指导并提示：探究时按照自己设计的实验思路进行，可以先探究压力的作用效果与压力大小的关系，也可以先探究压力的作用效果与受力面积大小的关系。实验探究时，要仔细观察实验现象，及时根据实验现象，总结得出结论。学生汇报探究结果，师生共同总结得出结论当受力面积相同时，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。三、压强教师总结：在受力面积相同时比较压力的大小，在压力的大小相同时比较受力面积的大小。演示实验：砖块压不破白纸、钉子小桌戳破白纸实验。屏幕显示：一块砖对白纸的压力F1是22N，这时白纸的受力面积S1和砖块的底面积相等，约为2.610-2m2。半块砖和小桌对白纸的压力F2只有14N，这时白纸的受力面积S2和小桌四条腿的钉尖面积相等，约为710-7m2。教师提出问题：较小的压力作用在物体上产生了较明显的作用效果，较大的压力作用在物体上产生的作用效果却不明显。这和我们探究得出的结论“压力越大，压力产生的作用效果越明显；压力越小，压力产生的作用效果越不明显。”是否矛盾？学生回答：两者不矛盾。前后两次白纸的受力面积不同！教师引导：我们在比较压力大小对压力作用效果的影响时，受力面积的大小也不一样，没有选取相同的受力面积。看来，为了正确地比较压力的作用效果，必须选取相同的受力面积。怎样才能使前后两次实验中白纸的受力面积相同呢？我们不可能重新烧制砖块，使它的底面积和小桌四条腿的钉尖的面积相同，更不可能重新浇铸铁钉，使四个钉尖的面积和一块砖的底面积相同，但我们可以利用数学运算来解决这个问题。怎样进行运算？ 学生回答：将压力除以受力面积就可以得到相同受力面积上的压力，也就是1m2的受力面积上受到的压力。（副版板书：压力/受力面积）这样就可以比较压力的作用效果了。教师用屏幕显示计算结果：F1/ S1=22N/2.610-2m2=850N/m2 F2/ S2=14N/710-7m2=2107N/m2教师小结：压力较小而产生较大的作用效果的半块砖和小桌，压力与受力面积的比值大。这一计算结果和刚才的实验结果是一致的。看来，“压力与受力面积的比”是一个有意义的物理量，它可以表示压力的作用效果，在物理学中就把它称为“压强”。压强就是物体所受的压力与受力面积的比。（板书）这种建立物理概念的方法叫比值定义法。教师引导思考：前面的学习中，我们已经使用过这种建立概念的方法，大家想一想，我们在什么地方用到过？四、压强计算公式教师讲解：有了压强的概念，我们就很容易得出压强的计算公式：压强=压力/受力面积。压力用符号F表示，受力面积用符号S表示，压强用符号p表示，压强的计算公式就可以写成p=F/S。五、压强单位问题：压强这个物理量有自己的单位。请同学们根据压强的计算公式想一想：压强的单位由哪些物理量的单位组成？可以怎样表示？学生汇报：由压强计算公式我们可以看出，压强的单位由压力的单位和受力面积的单位组成。在国际单位制中，压力的单位是“牛”，受力面积的单位是“米2”，压强的单位就可以写成“牛/米2”。教师讲解：用物理符号表示可以写成“N/m2”。它由一个专门的名称，叫“帕斯卡”，简称“帕”，用符号“Pa”表示。1Pa=1 N/m2。问题：“1Pa”的物理意义是什么？谁来说一说？ 学生回答：“1Pa”的物理意义就是物体1 m2的受力面积上受到的压力为1N。教师演示并介绍：一张报纸平铺在地面上，对地面的压强大约是0.5Pa。我站在水平地面上对地面的压强接近两万帕。所以，1Pa的压强是很小的，在实际生活中，人们经常使用的压强单位还有“百帕”“千帕”和“兆帕”。教师简单介绍帕斯卡。照应导课时的实验：现在你会解释我们学习开始时进行的两个有关气球的实验了吧。下节课我们再进行交流。课堂小结本节课我们学习的内容是“压力的作用效果”（对照板书），它包括“压力”和“压强”两部分。我们通过钢锯条形变实验，利用“异中求同”（副版板书）的比较方法得出压力概念的。压力是垂直作用在物体表面的力。同学们通过自己动手实验，利用“比值定义法”（副板板书）建立了压强的概念。压强表示的是压力的作用效果，它是物体受到的压力与受力面积的比。压强的计算公式p=F/S，单位是Pa。下一节课我们将利用压强公式进行一些的压强题目的计算，解决一些和生活联系紧密的实际问题。布置作业1物理教科书147页第19题。2我们使用的物理书的重力是5N，它的底面积约为510-4m2。当把它平放在水平桌面上静止时，它对桌面的压强大约是多大