第一节 认识压强
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第一节 认识压强(第一课时)
教学目标:
1、理解什么是压力,什么是物体的受力面积。
会用力的示意图表示物体受到的
压力。
2、了解压强的概念,压强公式中各个物理量的名称、单位及符号,知道压强位
的物理意义和由来。
能用压强公式进行简单计算。
3、理解压强的大小与哪些因素有关。
教学重点:
压强公式及压强的大小跟压力的大小和受力面积的大小有关,
教学难点:
压强的公式及单位
教学过程:
一、创设物理情景,引入新课
为什么大型载重车要安装许多车轮?
为什么沙地上高跟鞋比平底鞋的痕迹印要深?
引导学生分析、思考,上述情景中蕴含着什么物理知识?如何用科学的语
言描述?
二、新课教学
(一)教师讲述:压力
1、 定义:垂直压在物体表面上的力叫做压力。
方向:与接触面垂直。
大小:有时等于重力(水平放置时)、有时不等于重力
2、突破难点的方法:
练习:利用如图1几种情况分析压力的作用情况来巩固所学的压力的知识。
(图1)
3.小实验:分别用笔尖和笔帽扎手,体验有什么不同当感觉。
引入压力的作用效
果,在物理学中用压强来表示,引出本节课的课题-----------压强
(二)压强
1、引导学生利用探究实验进行压强的学习
提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关?
进行假设和猜想:根据上面的小实验提出猜想压力的作用效果与压力的大小和受
力面积的大小有关。
制定计划与设计实验:方法:控制变
量法。
① 小木凳放入沙盘中,观察桌腿压
入细沙深度 ② 在小木凳上增加一个重物,观察桌腿压入细沙深度
③ 将小木凳翻转过来,倒置于沙盘中,并在凳上仍然放置一个等重的重物。
观察
压入细沙深度
进行实验与收集证据:
分析与论证:
根据甲、乙图的分析,可以得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的
作用效果越显著;
根据乙、丙图的分析,可以得出的结论是:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著;
归纳总结得出规律或结论:压力的作用效果(压强P)不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
2、引导学生阅读课本
压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压强的公式:如果用P表示压强、F表示压力、S表示受力面积。
压强的计算公式
符号的意义及单位:P---压强---帕斯卡(Pa)
F---压力---牛顿(N) S---受力面积—平方米( m 2)
1Pa = 1N/m 2
压强的物理意义:
以P=20Pa为例,P=20Pa=20N/ m 2,它表示每平方米面积上受到的压力是20N。
三、小结:(略)
四、巩固练习:1.如图所示,小华往墙上按图钉时,图钉帽的面积为1cm2,图钉尖的面积为5×10-4cm2,手指对图钉帽的压力是40N,求:图钉尖对墙的压强是手对图钉帽压强的多少倍?
2. 给你如图所示器材,其中A和B是由同种材
料制成的均匀圆柱体,C是泡沫
塑料。
请你根据如图15所示的
场景,设计一个实验,探究压
力的作用效果与受力面积的关
系。
要求写出实验步骤、现象
和结论。
实验步骤(可用简图说明):
实验现象:
五、布置作业:
第一节认识压强(第二课时)
教学目的:
1、巩固对压强概念的理解
2、知道减小和增大压强的办法,并能对一些简单现象进行解释。
教学重点:
知道减小和增大压强的办法,并能对一些简单现象进行解释。
教学难点:
压强知识的应用
教学方法: 实验、讨论
教具
教学过程:
一、复习第一课时所学知识
1.什么叫压力?压力的作用效果跟哪些因素有关?
2.什么叫压强?写出计算压强的公式和压强的单位。
3.通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),提出问题,怎样减小或增大压强?让学生结合自己生活感受、经验进行讨论并总结和归纳:
4.说出你测物理课本1张纸对桌面的压强的办法。
以上问题,均由学生回答,由另外的学生补充、纠正。
然后由教师进行评讲
二、进行新课
1.根据学生对玻璃杯开口向上和开口向下两种情况放在细砂陷入细砂深度不同的回答,引导学生分析:玻璃杯对细砂的压力不变,玻璃杯对细砂的受力面积发生了变化,使玻璃杯对细砂的压强发生了变化。
2.讲述
(1)任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。
(2)举例:房屋建设中,楼层修得越高,楼体对地面的压力就越大,如果墙基的受力面积不足够大,楼房对地的压强就很大,可能会使地面下陷,
楼房倒塌,造成损失,所以修建高楼大厦,必须加宽地基,以减
小楼房对地面的压强。
(3)引导学生阅读课本:学生阅读课本,读后说一说履带拖拉机和雪上飞机是采用什么办法来减小压强的?教师对学生回答补充、完善后板书
“在压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强。
”3.实验:
(1)学生随堂实验:
同学们桌上放有一小块肥皂、有一条较宽的塑料带和一条细棉线,请同学们先想一想,然后做一做,看怎样才能较容易地把肥皂块切断?做完后
举手发言,说一说你的做法和你这样做的理由。
(2)教师演示实验:
分别用钝刀口和锋利刀口的剪刀剪硬纸片或布条。
用断了尖和没有断尖的锥子向硬纸片穿孔。
做时请同学们观察,什么剪刀容易剪断布条?什么锥子对硬纸片穿孔较容易?
由以上随堂实验和教师演示实验,引导、启发学生得出结论,教师板书:“压力不变时,利用减小受力面积的办法,可以增大压强。
”
(3)引导学生阅读课本:学生阅读课本图10—7,读后说一说图中所述的是采用
什么办法来增大压强的。
三、巩固练习(课堂讨论)
1.第1课时完后,布置同学们做课文后的练习题。
请同学们利用小组讨论的机会,
说一说你是怎样答的,通过本课的学习,回答:为什么啄木鸟关
嘴变钩了,就不能成为“森林医生”了?为什么说骆驼是“沙漠
之舟”?
2.继续讨论章后的习题题,比较梯子和木板,哪个对冰的压强小?
3.如图为一名滑雪运动员正在滑雪比赛,根据图中展现的情景,提出
两个与物理知识有关的问题,并针对所提出的问题作出简
答。
例如:问题:雪橇底部是光滑的吗?
简答:为了减小摩擦,雪橇底部应光滑,利于运动员滑得更
快。
(1)问题: 为什么雪橇有较大的面积? 简答: 为了减小压强。
(2)问题: 运动员手中握的撑杆是做何用的?
简答: 利用雪地对撑杆的作用力改变运动员的运动状态。
4.货车严重超载,国道不堪重负。
有些运输单位和个人只顾自己的利益,不顾国
家的利益,让汽车成倍地超载是损坏路面的直接原因。
请你运用所学知识分析为
什么汽车严重超载会加快路面损坏?
分析:受力作用可使物体的形状发生改变,汽车成倍地超
载,对路面的压力成倍地增加,路面受到的压强增大,形变加
大,容易引起路面断裂。
5.如图所示,仔细观察订书机,
它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识?试列举出来。
四、归纳本课内容
1.学生自己归纳本课内容:说一说减小和增大压强的办法,并各举1~2例。
2.教师小结:压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强;压力不变
时,利用减小受力面积的办法,可以增大压强。
在日常生活中和
生产实际中,要根据不同情况和需要采取恰当的办法来减小或增
大压强。
五、布置作业
1.阅读课文,并联系实际举出l ~2个例子。
2.把章后习题做在作业本上。
要求注意书写格式规范、公式、单位正确。
课后记
1.本课时是在第一课时的基础上进行,当由学生回答的,尽量让学生回答,教师
不要包办代替,要调动学生的积极性,积极主动地学习,以练习、巩固已学过的
知识。
2.本课安排的演示实验,目的在于增强学生的实感,也可以请学生上台演示,演
示后把自己的感受说给大家听,并说明理由。
然后教师再进行小结。
图
第一节认识压强(第三课时)
教学目标:
1、理解压强的大小与哪些因素有关。
2、学会应用压强公式解决生活中的实际问题
教学重点:
应用压强公式解决生活中的实际问题
教学难点:
压强的计算及单位
教学过程:
复习提问,引入新课
1、什么叫压强?写出计算压强的公式和压强的单位。
2.通过列举相关的实例(啄木鸟、图钉、刀等),说明怎样减小或增大压强
新课教学:
例1:任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被破坏.农村盖房所用的普通砖块能承受的最大压强约为5×106Pa .当这种砖块平放在地面上时,它与地面的接触面积大约是2 . 5 x 10-2m2,这时,可加在砖块上面的最大压力为多少 N .
分析:F=pS=5×106Pa×2 . 5 x 10-2m2 =1.25×105 N
例2:封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×104Pa,一台履带式拖拉机的质量是5200kg,两条履带跟地面接触的面积共1.5m2,这台拖拉机能不能从冰面上通过?
分析:这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。
如果拖拉机对冰面的压强大于4×104Pa就不能通过,如果小于4×104Pa就可以通过。
p=F/S=G/S=mg/S=5200kg×9.8N/kg=3.4×104Pa
答因为3.40×104帕斯卡小于4×104帕斯卡,可以通过
例3、长为10cm的正方体铝块(ρ铝=2.7×103kg/m3)置于边长为50cm的水平台面上,求铝块对台面的压强.
分析:先根据m=ρV求出铝块质量,铝块给台面的压力大小等于铝块重力大小,铝块与台面之间接触部分是铝块的侧面积。
解答V=a3=(0.1m)3=10-3m3
m=ρV=2.7×103kg/m3×10-3m3=2.7kg,
F=G=mg=2.7kg×9.8N/kg=26.46N
S=a2=(0.1m)2=10-2m2
∴p=F/S=26.46N/10-2m2=2646Pa
正确的是答铅块对台面的压强等于2646Pa。
练习
1、一个平底容器的质量为0.2千克,底面积为1×l0-2米2。
在容器中装入0.8千克的酒精后,将它放在水平地面上。
求:(1)酒精的体积V酒精。
(2)装入酒精后,容器对水平地面的压力F和压强p。
(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
2、边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,金属块对桌面的压强为4×103Pa,求此金属块的密度。
3、某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时,采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型。
经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm,质量为450g;对该沙地进行抗压实验,发现使沙地达到相同深度的压强为2×105Pa。
已知石蜡的密度ρ蜡=0.9×103kg/m3,取g=10N/kg,试求:
⑴这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积。
⑵这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力。
⑶这头野牛的质量。
4、图钉帽的面积为1cm2,钉尖的面积是0.05mm2,手指对图钉帽的压力是10N,墙面能承受的最大压强为4×106Pa。
(1)求手指对图钉帽的压强;
(2)求图钉尖对墙的压强;(3)能否将图钉压入墙面。
5、质量为10kg 的木桶放在水平地面上,桶内盛有30N的水,水桶跟地面的接触面积为0.2m2,求:(1)水桶对地面的压力F;(2)水桶对地面的压强P (g=10N/kg) 。
作业布置:
1、小明用一满瓶纯净水和放在水平桌面上的海绵做实验,研究“影响压力作用效果的因素”,做着做着小明想,一瓶纯净水能产生多大的压强,竟把海绵压陷得那么明显.于是就开始想办法计算它.他从商标纸上查到这瓶水的“净含量”是600mL(1mL=lcm3);掂了掂同样的空瓶确实很轻,重力可忽略不计;又测出瓶底面积为35cm2,瓶盖面积为7cm2.根据小明收集的数据,请你计算(1)这瓶纯净水净重多少?(取g=10 N/kg)
(2)瓶子正放时对海绵的压强是多少?
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,简单的方法是什么?
2、同学们背书包时,肩部会有受压的感觉,所以,小红选择了一种双肩背的宽带书包。
书包带宽5cm,与肩部接触部分长度为35cm,总质量为7kg,小红选择这种书包的理由及她肩部所受压强大小多大?。