《压强》教学案例

9.1《压强》教学案例

教学目标

1.通过实验体验改变物体压力或受力面积可以改变压力的作用效果，建立压力和受力面积是影响压强的因素的概念模型；

2.通过对比速度，迁移出压强的定义、公式并明确其物理意义，学会应用公式进行简单的压强计算，培养学生知识迁移的思维方法；

3.例举生活实例分析，用物理知识解释生活中压强的应用，将物理回归生活，认识科学技术对生产生活的影响。

重点和难点

本课的重点是理解压强是描述压力作用效果的物理量，压强的定义和公式；

本课的难点是从实验体验中抽象出压强的数学公式。

设计思路

本课采用“情景—问题”教学模式，并通过设置学生人人参与的实验探究活动，让学生在自主学习中通过体验和思考得出压强这一物理量的概念、定义、公式及其应用。

具体环节为：情景引入—概念呈现—概念发散—实验体验—对比迁移—抽象归纳—得出结论—德育渗透—应用拓展

教学过程

片段一情景引入，展示课堂“卖点”

师：我这里有一个苹果和一把水果刀，我准备邀请班上的一位体型较小的女生和我比赛，赛什么呢？比赛切苹果。

为了增强对比度，我特意邀请了班上最瘦小的女生。

沟通之后我先切，我故意用刀背切，很用力的样子，结果没法切开；我提示女生平常怎么切就怎么切，结果她用刀刃一下就切开了。学生的注意力被比赛吸引过来。

师：我完败。比赛情况说明了我和女生通过刀施加在苹果上的压力产生的效果不同，我的力大但没有把苹果切开，她的力小却把苹果切开了，这说明压力的作用效果会不同，也同时说明了压力与压力的作用效果是两回事，物理学中把压力的作用效果称为压强。PPT呈现课题并板书。

片段二概念发散，激发学生联想

师：压力的作用效果——压强在生活中的应用很多，大家能举出一些例子吗？

生1：滑雪用滑雪板，就不至于陷入雪里；

生2：书包带又宽又软，背起了不那么勒肩；

生3：啄木鸟的嘴非常尖细，容易磕开树皮；

……

师：很好，大家很注意收集生活中的现象，这是我们学物理的一个好方法，把物理和生活联系起来。那么关于这些现象同学们最想知道的物理知识是什么呢？

生4：我想知道压强的定义；

生5：我想知道如何增大或减小压强；

生6：我想学会如何计算压强；

……

让同学们把自己的问题写在纸上，便于学后回顾。

片段三实验体验，提炼学生感受

师：实验见真章，我请同学们通过实验，去找到自己问题的答案。

PPT中用思维导图呈现了四个实验，一是提书包（书包带、细线，拿出部分书）；二是抵铅笔（一端削尖，一端橡皮头）；三是气球的安全（木板上的装水气球，三枚钉尖上的装水气球，三枚钉尖上的气球）；四是摁图钉（摁图钉，摁螺杆）

实验完成。各组讨论出一致的观点。

师：好，请提书包的同学说说你们的感受。

生7：用书包带提轻松，用细线提勒手；书少了轻松，书多了勒手。

师：这是同学们的感受，那么我们试图用物理量来换说法，想想看怎么换？

生7：书包带的面积宽，细线的面积窄，所以细线勒手；书少了压力小，书多了压力大，所以勒手。

师：书包带面积，你指的是整条书包带吗？

生7：哦不是，是我提的那一部分，和我的手接触的那一部分。

师：那不准确呀，应该怎么表述会更准确？

生8：老师，应该说成接触面积。

师：可是我们知道接触并不一定有力的作用。

生8：那改成受力面积。

师：大家觉得呢？那个说法准确

生（多）：受力面积最准确。

师：这可是你们大家的意见，准了。咱们就用受力面积。下面我们再专业点，压强的物理符号是P，压力的物理符号是F，受力面积的符号是s，我们能不能用物理符号来再次改写大家的感受。

生8：书的压力F相同,书包带受力面积s大，压强P小，细线受力面积s小，压强P大；细线受力面积s相同，书多压力F大，压强P大，书少压力F小，压强P小。

师：这是使用书包，用其他包是不是也是这样？如果是的话那么我们就不必专说书包，就可以把它抹去，就能更简洁些。

生9：压力F相同,受力面积s大，压强P小，受力面积s小，压强P大；受力面积s相同，压力F大，压强P大，书少压力F小，压强P小。

师：这是规律吗？我们问问其他组的感受。

生10：我们抵铅笔也是这样，笔尖一端更疼，用力越大越疼。

生11：我们的气球也是的，水气球放在木板上没事，放在钉尖上破裂，空气球放在钉尖上没事。

生12：我们按图钉和螺杆情况也相同，图钉容易摁入木块，螺杆只有一个印，进不去；女生力小按图钉没有男生那么容易。

师：看来各组的实验感受相同，那么我们就能找到一般规律。

PPT呈现：受力面积相同，压力大，压强大；压力小，压强小；

压力相同，受力面积大，压强小。受力面积小，压强大。

片段四知识迁移，对比得出结论

师：通过刚才我们的实验及其探讨，我们得出了压力和受力面积是影响压强大小的因素，具体影响的关系是不是相似于我们第一章学习的“速度”，大家围绕这一表格，对比一下，看会不会有新的发现。

学生对比，得出压强的物理意义，影响因素及上面已经学习掌握的变化关系。

师：当压力和受力面积都不同时，如例子F甲=100N，s甲=4m2, F乙=300N，s ，那么怎么比较它们的压强大小呢？

乙=5m2

生13：对比速度用路程s与时间t之比，我可以用压力F与受力面积s之比即可比较。

请该生上黑板演算，得出乙的压强大于甲的。

师：大家认为生13的做法正确吗？如果正确，我们能不能找到计算压强的公式。

生（多）：对比速度，他是正确的，计算压强的公式和速度那个相似，应该是P=F/s。

师：同学们非常聪明，我看教材上也是这样的。因此压强的定义我们也就知道了：物体所受压力与受力面积之比，叫做压强。下面计算一下老师对地面的压强，假设老师重600N,每一只鞋底的面积为200m2，双脚站立时，对地面的压强是多大？

学生演算（要求代公式），一会儿得出答案，请两名学生上黑板计算。

师：我们还没学习压强的单位，你们用N/ m2是怎么回事呀？

生14：压力的国际制单位是N，面积的国际制单位是m2，根据公式得到的结果就应该是N/ m2呀。

师：能肯定就是N/ m2吗？

生14：能，因为我就是按公式来的，不可能错。

师：哦那好，怎么理解你得到的15000 N/ m2呢？

生14：每m2的面积上承受的压力是15000N。

师：还能怎样理解？

生15：还可以说成15000N的压力作用在1m2上。

师：通过大家的讨论，压强的单位是N/ m2，显然，这是一个复合单位，不过物理学中常常用某个科学家的名字来作为某个物理量的单位，人们找到了物理学家帕斯卡作为压强的单位，简称帕，符号为Pa,15000 N/ m2就是15000Pa，所以Pa的实质就是N/ m2，怎么记呢？牛顿站在平方米上就成了帕斯卡，5个牛顿站在1平方米上就是5帕斯卡，那么100个牛顿站在0.5平方米上是多少帕斯卡？

生（多）：200帕斯卡。

师：现在，同一题目，双脚站立改为单脚站立，能快速计算此时老师对地面的压强吗？

生16：不用算，我知道，应该为30000Pa。