第1課時 壓力和壓強
1.知道壓力的概念,知道壓力的作用效果跟什麼因素有關。
2.知道壓強的概念、公式和單位,能用壓強公式進行簡單計算。
3.經歷“探究壓力的作用效果跟哪些因素有關”的科學探究過程,學習運用控制變量法研究問題。
1.觀察生活中各種跟壓強有關的現象,相互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。學習使用控制變量法和轉換法。
1.經歷觀察、實驗以及探究,培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度。
2.通過親身的體驗和感悟,使學生獲得對壓強知識的感性認識,為深入理解和應用這些知識打基礎。
3.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。
壓強的概念及計算公式。
壓力和壓強的概念。
圖釘、氣球、砝碼、海綿、小木桌、多媒體課件等。
一、情景引入
思考:為什麼圖釘的釘尖做得很尖,而釘帽做得很大?為什麼坐沙發比坐板凳舒服?為什麼刀口磨得越薄,刀越鋒利?你認為書包帶寬一些好,還是窄一些好?為什麼?
教師引導並提問:它們都跟壓力的作用效果有關,那麼,什麼是壓力呢?壓力的作用效果跟哪些因素有關呢?今天我們就來學習相關內容。
二、新課教學
探究點一:壓力
多媒體展示圖片:
思考:各個接觸面受到的力是怎麼樣的?力的方向怎麼樣?壓力的大小總等於物體的重力嗎?
同時請三位同學在黑板上作圖。同學們作圖時,教師巡視,瞭解學生作圖情況。
畫完後,講評學生作圖情況,錯誤的要進行糾正。讓同學們思考後回答,以上圖中物體對接觸面的力有什麼共同特點。
啟發學生回答:壓力作用在接觸面上,壓力的方向總是跟接觸面垂直,指向受力物體。
教師歸納總結:物理學中,把垂直作用在物體表面上的力叫作壓力。
知識拓展分析:
1.壓力產生的條件:物體間相互接觸,而且有擠壓作用。
2.方向:垂直於接觸面,並指向受力物體。
3.作用點:在受力物體的接觸面上。
4.壓力與重力的區別和聯繫:
壓力 | 重力 | |
施力物體 | 物體 | 地球 |
受力物體 | 物體 | 物體 |
大小 | 決定於形變情況 | G=mg |
方向 | 總是垂直於接觸面 | 總是豎直向下 |
作用點 | 在接觸面上 | 重心 |
性質 | 彈力 | 引力(重力) |
聯繫:當物體放在水平面上,且只受重力和支持力作用時,物體對水平面的壓力大小等於物體重力的大小,且兩個力方向都是豎直向下的。
探究點二:探究壓力的作用效果
活動1:指導學生做釘板扎氣球實驗。第一次,把氣球放在有很多釘子的釘板上,然後用一盒鈎碼壓氣球,氣球不破。老師提問:“有沒有同學能夠想到辦法用釘子把氣球弄破”?接下來做實驗驗證學生的想法。換一塊有一顆釘子的釘板,其他的都不變,重複第一次實驗。氣球破了。
學生思考先後兩次實驗的不同之處,找出原因:受力面積不同。
活動2:再拿一個氣球放在有很多釘子的釘板上,在氣球上壓一盒鈎碼,氣球不破。讓一位學生,用力向下壓。結果氣球破了。
學生思考先後兩次實驗不同之處,找出原因:壓力大小不同。
1.提出問題:壓力作用效果跟哪些因素有關呢?
2.猜想與假設:(1)可能與受力面積有關;(2)可能與壓力大小有關。
3.制定計劃、設計實驗:
教師提問:(1)如果要探究壓力作用效果與受力面積是否有關,應該怎樣做?實驗方法是什麼?(2)如果要探究壓力作用效果與壓力大小是否有關,應該怎樣做?實驗方法是什麼?
4.進行實驗:(學生實驗,教師指導)
5.收集證據、分析與論證:
(1)探究:壓力的作用效果與壓力的大小是否有關?
實驗次數 | 受力面積 | 壓力 | 壓力的作用效果 |
1 | 相同 | 大 | 明顯 |
2 | 小 | 不明顯 |
(2)探究:壓力的作用效果與受力面積是否有關?
實驗次數 | 壓力 | 受力面積 | 壓力的作用效果 |
1 | 相同 | 大 | 不明顯 |
2 | 小 | 明顯 |
實驗結果:
(1)當受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。
(2)當壓力大小相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
探究點三:什麼叫壓強
多媒體展示:
教師提問:小小的蚊蟲能輕易地用口器把皮膚刺破,重重的駱駝卻不會陷入沙漠中,結合我們學過的知識,你能解釋這種現象嗎?
教師引導:利用以前學過的速度知識和現在的壓力作用效果進行類比,找出新的方法。引入壓強的概念、公式、單位。
教師歸納總結:
1.由於壓力的作用效果同時跟壓力的大小和受力面積有關,利用比值定義法引出壓強的概念:物理學中,把物體單位面積上受到的壓力叫作壓強。即壓強=p=(適用一切物體)。
2.壓強的單位:Pa。
1Pa=1N/m2,表示在1m2的面積上受到的壓力是1N。
3.壓強的大小。
(1)人站在水平地面上時產生的壓強約為10000Pa;
(2)物理課本平放在水平桌面上產生的壓強約為60Pa。
4.壓強公式的應用。
三、板書設計
第1節 壓強
第1課時 壓力和壓強
壓強是生活和生產中應用廣泛的一個概念,但學生比較陌生。本節課內容主要建立在前面學過的力的初步知識的基礎上,是學習了重力、摩擦力後另一類力的學習遷移,是學習了物體運動狀態的改變和力的關係後對力的另外一類作用效果的具體分析。本節課着重學習的壓強是整個單元的基礎,也是學好液體壓強、大氣壓強和浮力的重要前提。由於壓強的概念較為抽象,學生初學極容易與壓力的概念混淆,為了讓學生較好地理解壓強與壓力的區別,做好探究影響壓力作用效果的因素的實驗是本節課的關鍵