意想不到的作用 第十章 压强和浮力
第一节 压强
课标要求:2.2.7通过实验,理解压强。知道日常生活中增大和减小压强的方法。
例5 估测自己站立时对地面的压强。
课标解读,理解:解释、理解、计算;而理解的途径是实验,是体验,是活动。
教学目标:
学生通过绘制压力的示意图,知道压力的定义;通过讨论区分物体所受的重力和它对支持面的压力的区别。
学生经历体验活动,能猜测压力的作用效果跟什么因素有关,并能合理选择器材寻找证据。
学生在寻求比较压力的作用效果的过程中,经历压强概念的建构。
运用压强概念,估测人站立时对地面的压强;知道增大压强和减小压强的方法;能解释与压强有关的现象。
学情分析:
学生学习了力及力与运动的关系,认识到力是联系世界万事万物的纽带,力能左右物体的运动。力的作用效果有2:改变物体的运动状态;使物体发生形变。知道力的三要素,初步学会画力的示意图。
教材分析:意想不到的作用,意想不到在哪里?意想不到的是压力的作用效果不仅仅取决于压力的大小,还跟受力面积有关。意想不到的是液体内部也有压强,而且向各个方向的压强相等;意想不到大气压强是如此之大,流速大的地方压强会小;意想不到下沉的物体也受到竖直向上的浮力作用。本章两个关键词:压强和浮力。固体压强不仅是液体压强和气体压强的基础,也是浮力产生的根本原因,因此,本节内容是全章的基础。
课时安排:2课时。第一课时,概念的建构。第二课时,问题的解决,习题课。
教学资源:教材、课件、教学设计。
器材准备:气球、铅笔(每2人或4人一组);用钉子做腿的小桌、海绵、钩码、盛有适量水的矿泉水瓶、装有沙子的容器;体重计、边长为1cm的方格纸。
教学流程图:
(
压力
压力的作用效果
压强
压强的计算
压强的估测
压强的增大和减小
利用压强解释现象
)
教学流程:
活动一:观察与作图——压力概念的介绍
师:想一想,所画的力的示意图有何共同点?
生:这些力都垂直作用于物体表面。
压力:垂直作用于物体表面的力。
活动二:探究压力的作用效果——压强概念的建构
情境设置,提出问题
小明和小华都站在沼泽地上,小明陷得比较深。想一想,导致这一差异的原因可能是什么?(语言调整:压力的出现)
学生猜想:
生:小明的体重大,对地面的压力大。
生:小华脚下踩了木板(小华与地面的受力面积大)
初次体验,感知压力的作用
师:我们一起来体验一下。
A一只手压在气球上,另一只手的食指顶住气球,观察气球的形变情况。改变压力的大小,气球的形变有何不同?
B将铅笔的一端削尖,用两只手的食指分别压住铅笔的两端。两个手指的感觉有什么不同?改变压力的大小,多体验几次。
通过对上述现象的观察,你认为压力的作用效果可能与哪些因素有关?
(要不要先统一,再进行下一步?)
要统一,教师要介入,因为这直接影响后面的实验验证。没有目的的实验是低效或无效的。
生:压力的作用效果可能跟压力的大小和受力面积有关。
(3)实验验证,寻找证据
师:现在有如下器材,请设计实验并验证你的猜想。
器材:用钉子做腿的小桌、海绵、砝码、木板、盛有适量水的矿泉水瓶、装有沙子的容器等。
试选择合适的器材设计实验,验证你的猜想。
(4)分析实验,给出结论
师:你们的结论是什么?
当受力面积相同时,压力越 (大/小),压力的作用效果越明显;
当压力相同时,受力面积越 (大/小),压力的作用效果越明显。
运用结论,解决问题
你能比较下列压力的作用效果?
甲.2m2的面积上受到的压力为10N;乙.2m2的面积上受到的压力为20N
丙.5m2的面积上受到的压力为20N。
甲丙如何比较?
(6)自然需要,概念建立
物理学中,
物体所受的压力与受力面积之比叫作压强(pressure)
在国际单位制中,压力的单位是牛,面积的单位是米2,压强的单位是帕斯卡(pascal) ,简称帕,符号是Pa,1Pa=1N/m2。
(7)阅读例题,加深理解
例题:一辆坦克的质量为20t,每条履带与水平地面的接触面积为2m2。求该坦克行驶时对地面的压强(g取10N/Kg)。
分析:由坦克的质量可算出重力,进而可求出它对水平地面的压力。坦克有两条履带,因而与地面的接触面积为4m2。
活动三:估测人站立时对地面的压强——压强知识的应用与评价(意想不到)
猜一猜:同组同学中,哪位同学对地面的压强最大?
设计实验:
如何测量人对地面的压力?
如何估测地面的受力面积?
实验并收集数据
人的质量m/kg 人对地面的压力F/N 地面的受力面积S/m2 人对地面的压强p/Pa
活动四:判定如何增大和减小压强——知识的应用
活动五:压不坏的气球——知识的检测,兼小结(解释现象)(意想不到)
如图,把气球放在钉板上,再把木板放在气球上,向木板上施加一定的压力,气球变形但不会被刺破。
试一试,并解释这现象。
板书设计:
压强
压力
压力的作用效果影响因素:
压力的大小
受力面积
压强