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每天思考一点点 教学设计案例 8.1压力的作用效果 教学目标⑴知道压力的概念，知道压力的作用效果跟什么因素有关。⑵知道压强的概念、公式和单位，能用压强公式进行简单计算。⑶知道增大和减小压强的方法及其在生产、生活中的应用。⑷经历“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的科学探究过程，学习运用控制变量法研究问题。⑸通过对日常生活、生产中压强现象的解释，使学生养成将物理知识应用于日常生活、生产的意识。重点难点本节教学重点：压强的概念贯穿全章，“探究压力的作用效果的影响因素”的成功与否，是能否正确建立压强概念的关键，所以压强概念及其建立过程是本节课教学的重点。“探究影响压力作用效果的因素”的实验设计要用到控制变量法，这种方法在初中物理实验中经常用到，也是本节的教学重点。本节教学难点：压力的概念容易和重力相混淆，学生对于自己周围的压强现象比较熟悉，但对这些现象并不能上升到压强的角度去认识，根据生活现象得到的一些结论往往也是片面的，因此压力和压强的概念是本节教学的难点。探究压力的作用效果的实验，涉及的因素比较多，让学生设计实验也是本节教学的难点。教学建议本节课可以采用以实验、观察、讨论与交流为主的教学方法，调动学生通过自主探究进行学习。关于课题的引入，教科书通过图片，从一些生活现象出发，引发学生思考，以激发学生学习和探究的兴趣，体现从生活走向物理的新课程理念。除了教材中列举的事例外，以下几种引入方法，可供参考：（1）讲故事：寒假里，公园的湖面上结了一层冰，一群儿童正在冰面上玩耍，。突然“扑通”一声，一名儿童掉到冰窟里。有人高喊“救人呀！”这时，只见一位青年奋不顾身的跳进冰窟里，陆续赶来的游人手拉手站成一队，帮助营救。这时，人们发现脚下的冰开始发出“咯吱、咯吱”的响声，眼看冰面即将破裂，只听有人高喊“快趴下”，这时游人一个个趴在冰面上手拉手继续抢救……儿童终于得救了。同学们，冰面为什么会出现裂纹？人站在冰面上和趴在冰面上有什么不同？此例也可播放电影《红河谷》中男主人公爬着救助陷入沼泽地的女主人公的片段来代替。（2）提问思考：①为什么图钉的钉尖做得很尖，而钉帽做得很大？②为什么坐沙发比坐板凳舒服？③为什么刀口磨得越薄，刀越锋利？④锥子的柄为什么做得圆而粗，而锥头却做得很尖？⑤你认为书包带宽一些好，还是窄一些好，为什么？⑥茫茫雪原，徒步行走几乎寸步难行，而用雪橇却能使人如插上翅膀轻捷如燕，这是为什么？……如果条件允许，最好用课件或录像把提出的问题情景展示出来，给学生以形象、直观的感性认识。（3）做实验：首先找来一块正方形木板，在它上面钉满钉子，注意让钉尖在一个水平面上，在木板的四角上加四条“腿”，另准备一块较薄的木板（在薄木板的四个角上各挖一个缺口，使之可以卡住钉板的四条腿），取g的砝码多个，气球两个。演示时先将气球置于薄木板钉尖上，用指尖轻轻下压，气球立即破裂（如图8-1所示）。换用另一只气球，将它置于正方形木板上方，用薄木板盖住，再次用指尖轻压薄木板，此时可观察到气球只发生部分形变，不会破裂，换用砝码向下压，1个砝码，2个砝码……逐个加上砝码，气球仍然没有被刺破（如图8-2所示）。此实验成功的关键是钉子不宜太尖，气球宜大一些，气不能太胀。（4）做游戏：压不爆的气球。首先将一个充气的气球放在地上，气球上再加入一木板，然后请一位同学站到木板上，只听得“砰”的一声，气球被压爆了（如图8-3所示）。然后让学生讨论气球不被压破的方法，并按图8-4所示的方法进行实验。什么是压力学生对压力并不陌生，但是他们根据生活现象对压力产生的认识往往是片面的，如认为“压力就是重力”、“压力都是由重力产生的”、“压力的方向都是向下的”等等。因此，教学中既要利用学生的生活经验，又要注意纠正学生的错误认识。教材通过两幅常见的压力示意图表示了压力的特点。实际教学中可以再补充一些压力的实例，如①向墙面按图钉，墙面受到的压力（如图8-5）；②向天花板上按物体，物体对天花板的压力（如图8-6）。组织学生观察压力的示意图并讨论问题：“这些力的方向有什么相同特征？”让学生通过归纳概括得出压力的概念。为了加深学生对压力的理解，可以借助“弹簧台秤”（如图8-7），通过台秤的示数直接显示出压力的大小，然后倾斜台秤，会发现示数变小，即物体对台秤的压力变小。然后联系一些生活实例，可以使学生真正理解压力与重力的区别和联系。这个实验也可以用“电子秤”（如图8-8）代替。探究压力的作用效果探究压力的作用效果跟哪些因素有关，是让学生建立压强概念的关键。●提出问题这个环节可以从展示生活、生产中跟压强有关的现象开始，重点是为下一步学生猜想做准备。方案一：组织学生观察图钉，然后提出问题：①怎样把图钉按入比较坚硬的墙面？②为什么图钉的头做的很尖，而图钉帽做的很宽大呢？让学生依据生活经验提出自己的看法，如：要把图钉按入比较坚硬的墙面，需要用比较大的力气；钉头做的尖，容易按入墙中，而钉帽做得宽，是为了避免刺破手。在此基础上，教师提出问题：按图钉时用力大一些，才可以把图钉按入比较坚硬的墙面；而墙和手受到同样大的压力，由于受力面积不同，产生的效果也不同，那么压力的作用效果到底跟哪些因素有关？方案二：利用多媒体播放一些视频资料：载重汽车满载货物在公路上行驶的场景；安装多个轮子的大型载重汽车行驶的场景；特写镜头——被汽车压坏的公路路面等。学生观看后，教师提出问题：你认为公路被压坏的重要原因是什么？大型载重车为什么要安装许多轮子？据此，你认为压力的作用效果可能与哪些因素有关呢？●猜想与假设在上面活动的基础上，让学生提出的猜想，并让学生说出自己猜想的依据，如果学生提出压力的作用效果跟物体的重力、密度等因素有关的猜想，要引导学生思考、讨论、分析，确认哪些因素可能是无关因素并予以排除，最后梳理归结为压力的大小和受力面积的大小两个因素。通过这个猜想和梳理的过程，训练学生的科学猜想能力。●制定计划与设计实验该环节教学中可以按照“明确实验目的→确定研究方法→形成设计思路→选取实验器材→安排实验步骤”的顺序进行。根据上面的猜想，明确实验目的：验证压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小是否有关。根据实验目的确定研究方法是“控制变量法”，利用教材中“金钥匙”栏目，在学生明白“控制变量法”含义的基础上，确立验证猜想的实验思路，即：研究压力的作用效果跟压力的大小是否有关时，要保持受力面积不变，改变压力的大小，比较压力作用的效果是否一样；研究压力的作用效果跟受力面积是否有关时，要保持压力的大小不变，改变受力面积的大小，比较压力的作用效果是否一样。根据实验目的、方法和思路，让学生从教材所给的器材中选取合适器材，并设计相应的实验方案和步骤。教材中对该实验提供的仪器较多，使该实验具有开放性，实验方案的确立要围绕怎样改变压力、怎样改变受力面积、如何显示和比较压力作用的效果（形变）等来设计，教师还可以让学生选用自己身边的物品设计并进行实验。常见的实验方案有：①研究压力的作用效果与压力的大小是否有关时，可把小方桌正面朝上放在沙面上（也可放在厚海绵、面粉上），通过在桌面上放砖块来改变压力大小，可以用直尺来测量桌脚下陷的深度来说明压力作用的效果不同，也可用细线拴住肥皂，在细线下端拴砝码，增加砝码个数，会发现细线陷入肥皂中深度不同。②研究压力的作用效果与受力面积的大小是否有关时，可把小方桌先正面朝上，然后改为反面朝上放在细沙（或放在海绵块、面粉上）上，通过观察或测量可以发现，小方桌两次陷入的深度不同。若效果不明显，可在两次实验时的小方桌上都放上相同数量的砖块。在上述实验中，小方桌可以改为砖块、象棋棋子、一元硬币等，通过叠加和并排放置的办法观察压力效果是否变化及如何变化。另外，还可以在实验完成以后，让学生手拿一支铅笔，分别用两个手指头抵住笔头盒笔尾，感受压力的效果不同；再用大小不同的两个力，把笔尾抵住手指头，感受压力作用效果的不同。●进行实验与收集证据在这个环节中，要求学生明确实验操作步骤，并如实记录观察到的现象。学生以小组为单位汇报实验过程时，由于学生选取的器材不同，因此，应汇报本小组实验所选的器材、实验步骤以及实验结论，在叙述实验步骤时，还应说明如何控制变量法，如何观察和比较压力的作用效果，从而使学生在得到实验结论的同时，经历探究过程，领悟科学方法，使过程和方法目标的教学落到实处。什么叫压强在学生通过探究得出压力的作用效果与“压力的大小”、“受力面积的大小”的关系后，教师可以设疑：与“比较物体的运动快慢”类比，比较压力的作用效果有哪些方法？进而引导学生得出：①相同压力，比较受力面积的大小，受力面积越小，压力的作用效果越大；②相同受力面积，比较压力的大小，压力越大，压力的作用效果越大。引导启发学生通过回顾以前学习过的速度、密度概念的建立过程，采用类比的方法，引出压强的概念。建立压强的概念后让学生自己得出压强的公式、单位及其物理意义。为了使学生对压强的单位“Pa”形成感性认识，教学时可以充分利用教材展示的“一些物体的压强”，也可以补充一些与学生生活联系密切的其他例子。如人站在水平地面时产生的压强约为Pa，物理课本平放时对桌面产生的压强约为60Pa等。教材中安排例题的目的在于练习压强公式的应用，加深对压强概念的理解。实际教学时可以让学生自己演算并从中发现问题，如：单位的统一、对受力面积的理解、压力和重力的关系等等。怎样增大或减小压强关于增大或减小压强的方法部分的教学，这里提供以下两种方案供参考：方案一：理论推导→实际应用因为教材中的这个活动安排在压强公式以后，所以可以引导学生先根据压强公式分析增大或减小压强的方法，然后列举事例。⑴增大压强的方法有：①当受力面积一定时，增大压力；②当压力一定时，减小受力面积；③在增大压力的同时减小受力面积。⑵减小压强的方法有：①当受力面积一定时，减小压力；②当压力一定时，增大受力面积；③在减小压力的同时增大受力面积。在上述基础上再组织学生讨论课本图，明辨哪些是属于增大压强的，哪些是属于减小压强的，进而由学生举出增大或减小压强的其他事例。（由于图中的三幅图都是与受力面积有关的事例，如果先讨论这三幅图，容易使学生形成思维定势，认为只有改变受力面积才能增大或减小压强。）方案二：分析实例→理论推导→应用先组织学生讨论课本实例，明辨哪些是属于增大压强的，哪些是属于减小压强的，在学生有了增大和减小压强的感性认识的基础上，进而引导学生根据压强公式从理论上总结出6种方法，再让学生应用理论解决生活中增大和减小压强的措施。教材“信息浏览”栏目的目的是为了使学生了解任何物体都有承受压强的限度，通过实例，使学生知道压强跟生活实际密切相关。4．教学评价●课堂测评1.图中，采用增大受力面积的方法减小压强的事例是()2.下列是奥运会运动项目图标，在这些运动中，运动员对地面压强最大的是（）3.质量相同的鸡和鸭同在湿稻田里走动。鸭的脚印比鸡的浅．这是因为鸭与鸡相比，鸭脚掌接触地面的面积较________，对地面产生的压强较________。(填“大”或“小”)4.如图所示，物体A在水平推力F的作用下，从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中，A对桌面的压力将____________，A对桌面的压强将__。（填“变大”、“不变”或“变小”）。5.小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图8-12所示．(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大．小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与___________有关。(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与_____________有关。(3)实验过程中，压力的作用效果是通过_________________________表现出来的。6．构建和谐社会，关爱弱势群体，是社会主义精神文明的重要体现。为了方便盲人出行，在市区的人行道上专门铺设了盲道，如图8-13所示。盲道上有条状的凹凸条纹，盲人凭脚的感觉就能识别出盲道，请你从物理学的角度说出其中的道理。7.在高速公路上，一些司机为了降低营运成本，肆意超载，带来极大的危害．按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×Pa以内。有一辆自重0kg的6轮汽车，已知该车在某次实际营运中装货10t，每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。求：(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N／kg)1.C2.B3.大小4.不变减小5.受力面积的大小压力的大小受力面（海绵和木板表面）的形变程度6．盲道上有条形的凸起，减小了脚与地面的接触面积，根据p=，使脚受到的压强增大，盲人据此就可以识别出盲道。7.（1）车的总重力：G=mg=10kg×10N/kg=1.2×N车对路面压强：P=F/S=1.2×N÷6×0.02m2=10×Pa10×Pa＞7×Pa，超过行业标准（2）总重力：G=F=P·S=7×Pa×0.12m2=0.84×N总质量：m=G/g=0.84×N÷10N/kg=kg=8.4t可运货物质量：8.4t－2t=6.4t预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇 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