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第十四 壓強和浮力
第一節(jié) 壓強
目標
一、知識目標
1．了解壓強的概念．理解什么是壓力，什么是物體的受力面積．
2．理解壓強的大小跟哪些因素有關(guān)．
3．了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．
4．了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(guān)的現(xiàn)象．了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么因素有關(guān)．經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)．通過探究實驗，觀察實驗現(xiàn)象．采集實驗數(shù)據(jù)．獲得對壓強比較深入的了解．初步學習使用控制變量，具有一定的實驗能力．
3．了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(xiàn)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(jīng)歷觀察、實驗以及探究等學習活動．培養(yǎng)學生尊重客觀事實、實事求是的科學態(tài)度．
2．通過探究性物理學習活動。使學生獲得成功的喜悅．培養(yǎng)學生對參與物理學習活動的興趣，提高學習的自信心．
3．了解壓強存在于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，有將科學服務于人類的意識．
4．感悟科學是人類創(chuàng)造發(fā)明的基礎．激發(fā)學生的學習熱情．
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(xiàn)象．收集數(shù)據(jù)．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(xiàn)象、事例的對比、比較，提出問題，并通過研究歸納出一般的結(jié)論．
教學用具
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．
時安排
1時
教學過程
一、引入新
1．播放一段風光片：金色的海濱。松軟的沙灘．人們的身后是一串串大小不等、深淺不同的腳��；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(tài)龐大的駱駝卻可以憑借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，體驗有什么不同的感覺．
從同學們看到的、聽到的、感覺到的這些現(xiàn)象中，大家會想到什么問題嗎?
二、新教學
[師]請同學們大膽說出自己的問題或想法．
[生]人走過沙灘為什么會留下腳印?
[生]人在雪地上，對雪地的壓力差不多，為什么一個人陷了下去，而另一個沒陷下去?
[生]筆尖和筆帽扎手時的感覺為什么會不一樣?
[生]蟬為什么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(guān)系，因為在水泥地上走過就看不到腳�。�
[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(xiàn)象都是力作用的結(jié)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，作用力的大小應等于物體的重量．
[師]當我們要將釘子釘人墻面或?qū)⒁幻秷D釘按在墻上(也可請一名同學演示，感覺)時．釘子對墻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．釘對墻面有垂直于墻面的作用力．
[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、桌面的力還是對墻面的力，它們都是垂直作用在接觸面上的．作用點在地面或墻面(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．按圖釘時圖釘對墻的壓力．
圖略：
通過分析學生應明確，有些壓力是由于重力的作用產(chǎn)生的．但大小并不一定都等于重力，只有放在水平面上的物體對支持面的壓力大小才等于重力．在很多情況下壓力和重力無關(guān)，壓力不是重力．
[生]壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)呢?
[探究]壓力的作用效果和什么因素有關(guān)?
[師]同學們可以大膽猜想．
[生]力越大產(chǎn)生效果越明顯．因此壓力的作用效果和力的大小有關(guān)．
[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．而筆帽則沒有什么感覺，
說明壓力的作用效果和力的大小無關(guān)。而是和力作用的面積有關(guān)．
[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(guān)系．
[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．大家可以通過實驗驗證，請同學們選擇合適的器材自己設計并進行實驗．
(同學們分組活動．教師巡視并參與學生們的活動．最后進行交流)
第一組：
(1)先將沙子裝在一個平底、敞口的玻璃容器中．將沙面攤平．
(2)把壓力小桌腿朝下放在沙子上．分別在桌面上加2個和4個砝碼，觀察并記錄小桌腿陷入沙子里的情況．
(3)將沙面攤平后．再將壓力小桌面朝下放在沙子上，分別加2個和4個砝碼，觀察并記錄小桌陷入沙子里的情況．
實驗表格：略
分析實驗現(xiàn)象：
結(jié)論：
第二組：參考教材圖13．1—3的方法設計實驗．
(1)準備三塊完全相同的橡皮泥(將橡皮泥編號)和兩根完全相同的細木條．
(2)將一根細木條放在1號橡皮泥上．通過掛有1個鉤碼的彈簧測力計使木條對橡皮泥產(chǎn)生壓力．
(3)取下l號橡皮泥，換上2號橡皮泥．彈簧測力計上掛上2個鉤碼．重做上面實驗．
(4)取下2號橡皮泥換上第3號橡皮泥．將兩根木條放在橡皮泥上，重復實驗(3)
比較三塊橡皮泥的形變情況．和第一組的結(jié)論相同．
[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個鉤碼；一根木條時掛2個鉤碼模擬了教材中“猜一猜”的內(nèi)容．發(fā)現(xiàn)一根本條掛2個鉤碼時橡皮泥的壓痕較深，形變較大，說明壓力的作用效果更明顯．
[師]大家利用“猜一猜”中的數(shù)據(jù)，計算兩種情況下每平方厘米面積上所受的壓力；根據(jù)實驗現(xiàn)象說明每平方厘米上受的壓力和壓力作用效果的關(guān)系．
(學生計算，一名同學板演)
[生]根據(jù)計算和實驗現(xiàn)象說明，每平方厘米面積所受的力越大，壓力的作用效果越明顯．
[生]也可以說壓力的作用效果跟物體單位面積上受到的力有關(guān)系。
[師]物體在單位面積上受到的力叫做壓強．
[生]可以說壓強越大，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：
教師說明，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(guī)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杰出貢獻．
[師]帕斯卡是一個很小的單位，實際中還常用千帕(kPa)，兆帕(Pa)
[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(jié)
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、布置作業(yè)
后習題
五、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：Pa 1Pa=1N/1m2
增大或減小壓強


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