1、第九章 压强第1节 压强设计目标本节通过复习力的作用效果，让学生感受生活中压力的作用效果，知道压力使物体产生的形变大小不仅跟压力的大小有关，还跟物体所受压力的受力面积有关，为了描述压力的作用效果，物理学中引入了压强这个物理量。本节由“压强”和“怎样减小或增大压强”两部分内容组成。两部分内容彼此关联，只要学生对压强的概念理解到位,就能顺利解决减小或增大压强的问题。虽然学生对压力的作用效果跟压力的大小有关有一些生活体验，但许多学生容易混淆压力与重力，认为压力的作用效果跟重力有关。因此，教师有必要将压力和重力加以比较，以使学生正确认识压力的概念。在压强概念的教学中，可以引导学生类比速度概念的定义方法
2、，用比值定义法来定义压强。即利用物体所受压力的大小跟受力面积之比，引入压强的概念及公式。在有关压强计算的教学过程中，要注意引导学生结合实例分析计算，或从多角度设计题目，帮助学生理解压强跟压力大小和受力面积的关系。这样，学生在进一步应用压强知识解决实际问题时才能得心应手，并为学习液体压强和大气压强做好铺垫。“怎样减小或增大压强”这部分内容，要注意引导学生利用压强公式进行分析，说明压强与压力和受力面积之间的关系，从而归纳出增大或减小压强的方法。教学目标1能通过实验，探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积大小的关系。2通过比较压力的作用效果，能描述压强概念的建立过程，能熟练写出压强公式、单位，并能
3、运用压强公式进行简单计算。3通过生活实例，结合压强公式，明确增大、减小压强的方法，培养学生对知识的运用能力。教学重点难点1重点：探究影响压力作用效果的因素；理解压强的概念。2难点：比值定义法定义压强。教具学生用：一头削尖的铅笔、四脚小桌、海绵、砝码（2人1组）。教师用：多媒体课件、一头削尖的铅笔、四脚小桌、海绵、砝码。教学过程回顾思考1力可以改变物体的形状。作用在同一物体上的力越大，作用效果越_。2由于_而使物体受到的力叫重力，重力的方向是_。3国际单位制中，面积的单位是_，面积的常用单位还有dm2、cm2、mm2等。4速度的定义式为v =，密度的定义式为=，它们均采用了_法。导入新课1小游戏
4、导入将两个相同的气球放在讲桌上，先找一名身强力壮的男生用手掌压气球，因气球打气不足，他费尽周折才将气球压破；另找一名柔弱的女生（教师事先偷偷给她一根针），她上台后用手掌轻轻一碰气球便破了。同学们大笑，教师揭开谜底。此时设问为什么？引导学生答出手掌和针与气球的接触面积不同，压力的作用效果就不同。引出本节课题。2小实验导入引导学生做如图所示的实验：教师：两个手指的受力大小有什么不同？引导学生根据力的平衡和相互作用力的知识来回答，两个手指受到的力大小相等。教师：两个手指的感觉有什么不同？观察两个手指的凹陷程度有什么不同？学生根据亲身体验回答：尖的一端手指觉得更疼；尖的一端手指凹陷得更多。多媒体画面：
5、一位同学赤脚在湿地上漫步，观察到双脚陷入松软的泥土中，用力拔起一只脚时，另一只脚却陷得更深了。教师：为什么用力拔起一只脚时，另一只脚却陷得更深了？引导学生从人与地面的接触面积的变化来分析。教师：从同学们感受到的、看到的这些现象中，你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢？引导学生分析，指出上面这些现象都与我们今天要学习的内容有关。进行新课探究点一认识压力（1）多媒体展示：列举物体对接触面压力大小的几种情况（如图）。（2）学生合作讨论：物体所受的重力为G，试写出物体对接触面的压力大小F。情景图压力大小情景图压力大小（3）教师在学生讨论的基础上归纳总结压力：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。压力的方向
6、：跟受力物体表面垂直，并指向受力物体。压力的大小：压力的大小可由“物体的平衡条件”和“相互作用力的大小相等”这些规律来确定，当物体放在水平面上静止且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面的压力大小等于重力的大小。一般情况下物体对支持面的压力并不等于物体的重力，甚至有时与物体的重力毫无关系。（4）压力和重力的区别教师：结合所展示的情景图，我们从以下几个方面区别重力和压力的不同。多媒体展示从不同方面区别压力和重力，学生讨论后教师逐项展示。区别压力重力定义垂直作用在物体表面上的力由于地球的吸引而使物体受到的力示意图产生原因物体之间发生相互挤压地球吸引力的性质属于弹力属于引力方向垂直于受力面指向
7、被压物体竖直向下作用点作用在受力物体表面重心施力物体与受到压力的物体相挤压的物体地球作用效果使物体发生形变可能改变物体的运动状态影响大小的因素（具体情况具体分析）物体的质量和所处位置例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例1关于物体所受的重力和物体对支持面的压力的关系，下列说法中正确的是（）A压力就是物体所受的重力B压力一定等于物体所受的重力C压力和重力不可能是同一个力D压力和重力的方向都是竖直向下的解析：压力和重力产生的原因不同，是两个不同性质的力，所以A选项错误，C选项正确；因为是不同的两个力，它们的大小可能相等也可能不相等，方向可能相同也可能不相同，压力的方向始终与受力面垂直，
8、但不一定是竖直向下的，所以B、D选项错误。答案：C探究点二探究影响压力作用效果的因素（1）观察教材图91-1、图91-2，猜想：压力的作用效果和哪些因素有关呢？请说出你的理由。压力的作用效果可能跟多个因素有关，我们要研究压力的作用效果跟其中一个因素的关系采用什么研究方法？（2）设计实验：如何显示压力的作用效果？如何控制和改变压力、受力面积等变量？引导学生分析（也可小组内讨论）后答出，用海绵被压下的深浅显示压力的作用效果；通过控制放在小桌上砝码的个数控制压力；通过小桌的正放和倒放控制受力面积。（3）学生分组实验，教师巡视指导。按照教材图91-3所示的实验进行实验实验1把小桌脚朝下放在海绵上，观察
9、海绵被压下的深浅。实验2把小桌面上放一个重物，观察海绵被压下的深浅。实验3把小桌翻过来，桌面朝下，并在其上再放上与实验2中相同的重物，观察海绵被压下的深浅。（4）学生分析讨论实验现象对比实验1和实验2，总结压力的作用效果与压力大小的关系。对比实验2和实验3，总结压力的作用效果跟受力面积的关系。师生总结：压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。板书（或投影）：压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。物理学中用压强表示压力的作用效果。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例2在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。 甲 乙 丙
10、（1）实验中用_反映压力的作用效果，采用了转换法。（2）比较甲、乙两图的实验可以得出_。比较丙图和_图，可以得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）本实验还采用了_的研究方法。解析：（1）力的作用效果之一是使物体发生形变，力越大，力的作用效果越明显，物体的形变就越大，所以可以通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。（2）由图甲和图乙可知，受力面积相同，而压力不同，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，说明受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；由图乙和图丙可知，压力相同而受力面积不同时，受力面积越小，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，由此可知
11、，压力相同，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（3）实验中只让一个因素改变，其他的影响因素保持不变，这种方法叫控制变量法。答案：（1）海绵的凹陷程度（2）受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显乙（3）控制变量（法）探究点三压强及压强的计算教师：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关，压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。相同的压力作用在不同的面积上也会产生不同的效果，为了方便比较压力的作用效果，我们引进了一个新的物理量压强。什么是压强？请同学们阅读教材第30页倒数一、二、三段及第31页第一段，同时类比曾经学过的速度的知识，完成下列表格。物理量速度压强意义表示物体运动的快慢定
12、义物体通过的路程与所用时间之比公式v= st单位m/s、km/h教师：把三块砖放在桌面上，已知每块砖重10 N。一块立放，立放时底面积为50 cm2；两块叠起平放，平放时底面积为200 cm2。请同学们判断哪组砖对桌面的压强大？学生：讨论并回答。（教师提示：我们是如何比较物体运动快慢的？）教师：比较压力的作用效果时既不能只比较压力，也不能只比较受力面积，应该比较单位面积上的压力，这种比较方法最为方便，所以我们用物体所受压力的大小与受力面积之比表示压强。板书（或投影）：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。教师板书（或投影）并讲授：公式：p=。公式中各个符号的意义：p表示压强，F表示压力，S
13、表示受力面积，是指两物体相互挤压时的接触面积；单位：帕斯卡（Pa），1帕斯卡=1牛每平方米（1 Pa=1 N/m2）。教师：请同学们用我们刚才学习的公式来计算两组砖对桌面的压强。学生：在练习本上完成并进行全班的交流。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例3如图所示，有两组同样的砖，A组一块，B组两块。每块砖平放时的长宽高为421。A组砖对地面的压力和压强分别为FA和pA；B组砖对地面的压力和压强分别为FB和pB；则FA_FB，pA_pB。（均选填“”“=”或“”）解析：两组砖对地面的压力均等于其重力，即F=G，A组一块，B组两块，FA=G总，FB=2G，故FAFB；A组砖侧放，则面
14、积为SA=41=4，压强pA=；B组砖平放，则面积为SB=42=8，压强pB=，故pA=pB。答案：=例4家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2，车重1.2104 N，驾驶员及乘客共重3103 N。在水平地面上小轿车对地面的压强是（）A3.00105 PaB3.75105 PaC1.20106 PaD1.50106 Pa解析：小轿车、驾驶员及乘客总重：G=1.2104 N+3103 N= 1.5104 N；小轿车静止在水平地面上时对地面的压力：F=G= 1.5104 N；地面的受力面积：S=40.01 m2=0.04 m2；小轿车对水平地面的压强：p=3.75105 Pa。答案：B
15、探究点四怎样减小或增大压强教师：由p=可知，减小或增大压强的方法有哪些？引导学生从减小或增大压力，增大或减小受力面积方面来分析。此处教师叙述要注意规范性和科学性：（1）当压力一定时，减小受力面积可增大压强，增大受力面积可减小压强。（2）当受力面积一定时，减小压力可减小压强，增大压力可增大压强。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例5下列现象中，属于减小压强的是（） A蚊子的口器 B鳄鱼的牙齿 C啄木鸟的尖喙 D宽大的滑雪板解析：蚊子的口器、鳄鱼的牙齿、啄木鸟的尖喙，都是通过减小受力面积来增大压强的；宽大的滑雪板是通过增大受力面积来减小压强的，D符合题意。答案：D例6在放假外出旅游时
16、，小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤，如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形，这样做的目的是通过_受力面积的方法，从而_压强来破坏玻璃窗逃生。（均选填“增大”或“减小”）解析：增大压强的方法是增大压力或减小受力面积。若要破坏玻璃窗，则需要增大压强，所以逃生安全锤有一端设计成锥形的目的是通过减小受力面积来增大压强。答案：减小增大教师：阅读教材第31页“想想议议”，试举例说明生产、生活中是如何增大或减小压强的。生活中还有哪些地方需要增大或减小压强？我们分别采用了什么方法？课堂小结本节课我们主要学习了：1什么是压力，压力和重力的主要区别；2压强的定义、公式、单位；3增大和减小压强的方法。为检验学习效果，请完成“当堂达标”测试题。布置作业教材第32页“动手动脑学物理”第1至4题。板书设计一、压力1概念：垂直作用在物体表面上的力，叫做压力。2作用点：物体表面。3方向：垂直于物体表面。4影响压力作用效果的因素：压力大小；受力面积。二、压强1物理意义：表示压力的作用效果的物理量。2定义：物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强。3公式：p=。4单位：帕斯卡（Pa）。三、改变压强的方法1增大压强：增大压力；减小受力面积。2减小压强：减小压力；增大受力面积。教学反思
