第一節壓力的作用效果教學設計教學目標通過實驗觀察、比較分析、歸納概括得出壓力的概念;通過“探究決定壓力作用效果的因素”的實驗,借助比值定義法,得出壓強的概念;根據壓強的概念得出壓強的計算公式,會進行有關壓強的簡單計算;根據壓強的計算公式得出壓強的單位,能說出壓強單位的物理意義。學情分析“壓強”是力的概念的深入與擴展,是與生產、生活聯系緊密的概念,還是學生后續學習液體壓強、大氣壓和浮力等知識的基礎。義務教育物理課程標準(2011年版)對“壓強”的要求較高,屬 “理解”,水平。學生學習“壓強”知識,是在“壓力”的基礎上展開的。“壓力”是彈力,此處的“壓力”是從力的效果來命名的。學生已有關力的初步知識,包括彈力的有關知識,是學生學習壓力和壓強的知識基礎;學生初步掌握的力的示意圖的有關知識,是學生學習壓力和壓強的能力基礎;學生在物理知識學習過程中使用過的比較的方法、控制變量法、比值定義法等物理科學方法,是學生學習壓力和壓強的方法基礎;學生已經熟悉的科學探究要素,特別是學生初步掌握的設計實驗方案的技能,學習壓力和壓強的科學探究基礎。同時,我們也應該看到,初中學生的分析、概括、歸納、抽象等思維能力和水平還很有限,物理學科的方法的掌握還不夠扎實,加上壓強的物理意義不是很明確,壓強的有關計算和利用壓強知識解決物理問題、解釋壓強的有關現象要求高,還有學生有關壓力的前概念知識的影響,使學生在學習壓力和壓強的相關知識時的難度加大。根據學生實際,為了突出重點、突破難點、減緩坡度、降低梯度,我們將本節課分為兩個課時。在第一課時,著力建立壓力和壓強的概念,初步掌握壓強的計算和公式,會利用壓強的計算公式進行簡單的計算。重點難點本課時的重點是:建立壓力和壓強的概念,進一步掌握概念過程中使用的物理方法,會用壓強計算公式進行簡單的計算。本課時的難點是:利用比值定義法建立壓強概念,利用壓強公式進行簡單計算教學過程導入新課利用釘子小桌壓爆氣球和一位學生壓不破氣球的有趣實驗導入新課。復習舊知教師引導學生復習力的作用效果的知識。新課導學一、壓力學生展示使鋼鋸條發生形變的實驗。教師顯示不同位置的鋼鋸條發生形變時受到力的示意圖。教師布置任務：盡管作用在每個位置的鋼鋸條上力的大小、方向不同，但它們具有一些共同之處。請大家認真比較力的示意圖，找出圖中四個力的共同點。學生匯報結果。師生共同總結得出：物理學中，把垂直作用在物體表面的力叫做壓力，用F表示。教師用自制教具展示不同位置木條受到的壓力，突出壓力的方向和受力面垂直，比較壓力和重力的不同。教師強調：只有當物體靜止在水平面上，水平面受到的壓力的大小才和物體重力的大小相等。二、決定壓力作用效果的因素學生實驗：用兩個手的食指肚擠壓鉛筆，體會一下兩個指肚的感覺有什么不同。再同時用力擠壓，體會感覺有什么變化。教師提出問題：壓力的作用效果可能和哪些因素有關？ 學生猜想：壓力的作用效果可能與壓力的大小和受力面積的大小有關。教師引導學生根據實驗設計的“四部曲”：“發生什么，怎樣發生”“顯示什么、怎樣顯示”“控制什么、怎樣控制”“改變什么、怎樣改變”自行設計實驗方案。學生介紹實驗思路并展示實驗過程。學生進行探究實驗。教師巡回指導并提示：探究時按照自己設計的實驗思路進行，可以先探究壓力的作用效果與壓力大小的關系，也可以先探究壓力的作用效果與受力面積大小的關系。實驗探究時，要仔細觀察實驗現象，及時根據實驗現象，總結得出結論。學生匯報探究結果，師生共同總結得出結論當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。三、壓強教師總結：在受力面積相同時比較壓力的大小，在壓力的大小相同時比較受力面積的大小。演示實驗：磚塊壓不破白紙、釘子小桌戳破白紙實驗。屏幕顯示：一塊磚對白紙的壓力F1是22N，這時白紙的受力面積S1和磚塊的底面積相等，約為2.610-2m2。半塊磚和小桌對白紙的壓力F2只有14N，這時白紙的受力面積S2和小桌四條腿的釘尖面積相等，約為710-7m2。教師提出問題：較小的壓力作用在物體上產生了較明顯的作用效果，較大的壓力作用在物體上產生的作用效果卻不明顯。這和我們探究得出的結論“壓力越大，壓力產生的作用效果越明顯；壓力越小，壓力產生的作用效果越不明顯。”是否矛盾？學生回答：兩者不矛盾。前后兩次白紙的受力面積不同！教師引導：我們在比較壓力大小對壓力作用效果的影響時，受力面積的大小也不一樣，沒有選取相同的受力面積。看來，為了正確地比較壓力的作用效果，必須選取相同的受力面積。怎樣才能使前后兩次實驗中白紙的受力面積相同呢？我們不可能重新燒制磚塊，使它的底面積和小桌四條腿的釘尖的面積相同，更不可能重新澆鑄鐵釘，使四個釘尖的面積和一塊磚的底面積相同，但我們可以利用數學運算來解決這個問題。怎樣進行運算？ 學生回答：將壓力除以受力面積就可以得到相同受力面積上的壓力，也就是1m2的受力面積上受到的壓力。（副版板書：壓力/受力面積）這樣就可以比較壓力的作用效果了。教師用屏幕顯示計算結果：F1/ S1=22N/2.610-2m2=850N/m2 F2/ S2=14N/710-7m2=2107N/m2教師小結：壓力較小而產生較大的作用效果的半塊磚和小桌，壓力與受力面積的比值大。這一計算結果和剛才的實驗結果是一致的。看來，“壓力與受力面積的比”是一個有意義的物理量，它可以表示壓力的作用效果，在物理學中就把它稱為“壓強”。壓強就是物體所受的壓力與受力面積的比。（板書）這種建立物理概念的方法叫比值定義法。教師引導思考：前面的學習中，我們已經使用過這種建立概念的方法，大家想一想，我們在什么地方用到過？四、壓強計算公式教師講解：有了壓強的概念，我們就很容易得出壓強的計算公式：壓強=壓力/受力面積。壓力用符號F表示，受力面積用符號S表示，壓強用符號p表示，壓強的計算公式就可以寫成p=F/S。五、壓強單位問題：壓強這個物理量有自己的單位。請同學們根據壓強的計算公式想一想：壓強的單位由哪些物理量的單位組成？可以怎樣表示？學生匯報：由壓強計算公式我們可以看出，壓強的單位由壓力的單位和受力面積的單位組成。在國際單位制中，壓力的單位是“牛”，受力面積的單位是“米2”，壓強的單位就可以寫成“牛/米2”。教師講解：用物理符號表示可以寫成“N/m2”。它由一個專門的名稱，叫“帕斯卡”，簡稱“帕”，用符號“Pa”表示。1Pa=1 N/m2。問題：“1Pa”的物理意義是什么？誰來說一說？ 學生回答：“1Pa”的物理意義就是物體1 m2的受力面積上受到的壓力為1N。教師演示并介紹：一張報紙平鋪在地面上，對地面的壓強大約是0.5Pa。我站在水平地面上對地面的壓強接近兩萬帕。所以，1Pa的壓強是很小的，在實際生活中，人們經常使用的壓強單位還有“百帕”“千帕”和“兆帕”。教師簡單介紹帕斯卡。照應導課時的實驗：現在你會解釋我們學習開始時進行的兩個有關氣球的實驗了吧。下節課我們再進行交流。課堂小結本節課我們學習的內容是“壓力的作用效果”（對照板書），它包括“壓力”和“壓強”兩部分。我們通過鋼鋸條形變實驗，利用“異中求同”（副版板書）的比較方法得出壓力概念的。壓力是垂直作用在物體表面的力。同學們通過自己動手實驗，利用“比值定義法”（副板板書）建立了壓強的概念。壓強表示的是壓力的作用效果，它是物體受到的壓力與受力面積的比。壓強的計算公式p=F/S，單位是Pa。下一節課我們將利用壓強公式進行一些的壓強題目的計算，解決一些和生活聯系緊密的實際問題。布置作業1物理教科書147頁第19題。2我們使用的物理書的重力是5N，它的底面積約為510-4m2。當把它平放在水平桌面上靜止時，它對桌面的壓強大約是多大