【名师备课】人教版八下物理9.1《压强》教学设计+同步测试

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名称 【名师备课】人教版八下物理9.1《压强》教学设计+同步测试
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2015-04-11 14:59:12

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文档简介

《压强》教学设计
江苏省丰县初级中学 刘庆贺
一、教学目标

(一)知识与技能

1.了解压强与压力和受力面积的关系,能熟练写出压强公式、单位,能用压强公式进行简单的计算。

2.会应用压强公式分析增大和减小压强的具体方法,并能解释与压强有关的物理现象。

(二)过程与方法

1.能通过实验,探究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。经历探究的主要环节,初步学习使用控制变量法。

2.在压强概念的学习中,学习运用比值定义法。

(三)情感态度与价值观

1.经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

2.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。

二、教学重难点

压强是初中物理课程中的一个重要概念,它是 ( http: / / www.21cnjy.com )体现压力作用效果的重要物理量之一。压强不仅和人们的生活密切相关,而且是材料力学、热力学的核心概念。《课标》中属于理解层次的内容要求只有四条,压强是其中之一,可见压强在初中物理课程中占用重要地位。与速度、密度的定义方法相同,压强的定义采用的是比值方法。第十一章“功和机械能”中学生还将学习另一个用比值定义的物理量──功率。学生在形成速度、密度概念的过程,为本章压强概念的学习打下了基础,同样,理解压强概念,反过来有助于速度、密度概念的巩固、深化。

本节内容由“压强”“怎样减小和增大压强”两 ( http: / / www.21cnjy.com )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,就能顺利解决减小和增大压强的问题。压强概念的形成是本节教学的重点,解决的关键是引导学生感知压力的作用效果、比较压力的作用效果、学会用比值定义的方法引入压强的概念,并能用压强知识解释有关的物理现象。

三、教学策略

压强的概念较为抽象,学生初学极易与压力的概 ( http: / / www.21cnjy.com )念混淆不清,为让学生较好的理解压强与压力的区别,做好探究压力作用效果有关因素的实验是本节课的关键。为提高学生的探究学习兴趣,可让学生自行设计各种各样的实验,通过不同的实验最后达到同样的目的(老师要提前为学生准备丰富多样的实验器材)。另外本节课的内容与生活联系较为紧密,应让学生充分列举日常生活中的与压强有关的现象,并加以解释,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可加深学生对压强概念的理解。

四、教学资源准备

多媒体课件、一头削尖的铅笔、四角小桌、海绵、细沙、图钉、木板等。

五、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课(5分钟) 垂直压在物体表面上的力叫压力,压力对物体形状的改变会有大有小,我们称为压力的作用效果不同,那么压力的作用效果与那些因素有关呢? 观看图片1:描述你看到的现象。 图1 两个人对雪地有压力吗?压力产生了怎样的作用效果? 两个小朋友体重相同,压力大小相同吗?两人压力的作用效果相同吗? 你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢? 教师引导学生按图2实验: 思考:这里压力的作用效果是什么?两个手指受到的压力相同吗? 两个手指形变的程度相同吗?哪一个大些? 用力稍大些,手指感受有什么变化? 你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢? 观赏、体会。针对问题积极思考、踊跃回答。 现象:在雪地里行走的人会深深的陷入雪中,而在滑雪板上的人则可以在雪面上自由自在地滑动。 两个人对雪地有压力,压力的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用效果是使雪地形变。两个小朋友体重相同,压力大小相同,但两人压力的作用效果不同。这是由于他们与雪地的接触面积不同引起的。所以压力的作用效果应该与接触面积有关。 学生进行实验,并回答问题。 压力的作用效果是使手指形变。两个手指受到的压力相同但两个手指形变的程度不相同。与笔尖接触的手指形变更大些。用力稍大些,手指感觉更痛。压力的作用效果应该与接触面积和压力都用力稍大些,手指感受有关。 感受物理与生活的密切关系,激发学习兴趣。 有意识地设计实验,让学生亲自参与,进一步拉近物理与学生的距离。
新课教学(30分钟) 一、压强 让我们用实验来探究影响压力作用效果的因素。 现有如下器材: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。 教师提醒学生:设计实验时注意思考如下问题: 怎样体现压力的作用效果? 怎样改变压力大小? 怎样改变受力面积大小? 设计和进行实验时要控制哪些变量? 压力的作用效果我们给他起个新名字叫压强。 思考:压强大小与哪些因素有关?能否运用速度、密度的定义方法给压强下一个定义?在此基础上让学生写出压强的定义、符号、公式。 根据压强的公式,压强的单位应该是什么? 为了纪念科学家帕斯卡在物理学上的贡献,我们把N/m2用一个专用名称代替:帕斯卡(Pa)。 1Pa=1N/m2 1Pa表示物体每平方米面积上受到的压力是1牛。将一张报纸对折一下,平铺在地面上,对地面的压强约为1 Pa。 投影课本中的例题,建议学生做后教师再讲评,从解题思路、书写格式、公式运用上,给予指导。 学生进行实验,积极参与教学。在活动与思考中获得知识,培养能力。 比如学生选择按照教科书所示的实验进行实验。 实验1:把小桌桌面朝上放在海绵上,观察海绵被压下的深浅。 实验2:在小桌桌面上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅。 实验3:把小桌腿朝下放在海绵上,观察海绵被压下的深浅。 实验1和2中,受力面积相同,压力不同,海绵被压下的深浅不同,表明压力的作用效果不同。受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。 实验1和3中,压力相同,受力面积不同,海绵被压下的深浅不同,表明压力的作用效果不同。压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。 影响压强大小的因素:压力和受力面积。 压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。 用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积,压强的公式为: 公式中各符号代表的物理量和单位: P──压强──帕(Pa) F──压力──牛(N) S ──受力面积──平方米(m2) 锻炼学生根据实验目的选择实验器材、设计并进行实验、分析归纳能力。 设计并进行实验时有意识地利用科学研究方法如控制变量法、转换法。 与速度、密度的定义方法相同,压强的定义采用的是比值方法。 使学生对物理单位大小有基本的认识。
二、怎样减小或增大压强 让学生将桌上的图钉按入木块,体验后,提出问题:你希望钉尖对木块的压强大些还是小些?希望钉帽对手的压强大些还是小些? 1.减小压强的方法 讲述:任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度物体将会被压坏。 举例:房屋建设中,楼层修得越高,楼体对 ( http: / / www.21cnjy.com )地面的压强就越大,可能会使地面下陷,楼房倒塌,造成损失。因此需要减小楼房对地面的压强,你知道人们在造房子时是如何减小对地面的压强的吗? 学生讨论得出:在压力一定的情况下增大受力面积可以减小压强。 在受力面积一定的情况下减小压力可以减小压强。 你还知道哪些生活中减小压强的例子? 2.增大压强的方法: 思考:你站立在地面上,怎样才能很快地使地面受到的压强增大到原来的两倍? 哪些生活场景需增大压强?人们通常用哪些方法增加压强? 归纳总结增大压强和减小压强的方法。 减小压强可以减小压力或增大受力面积。 增大压强可以增大压力或者减小受力面积。 认真体验并交流 学生根据已有的生活经验,进行分类和归纳。 学生思考并回答:在压力不变时,利用增大受力面积的办法,可以减小压强。 学生举例:履带拖拉机有宽宽的履带、骆驼有宽大的脚掌、钢轨铺在枕木上等。 学生思考后回答:只要抬起一只脚。根据压强的公式,人对地的压力不变,抬起一只脚时与地的接触面积减小一倍,对地的压强就增大一倍。 课堂中生成的问题更容易引发学生兴趣。 从物理走向社会,学以致用。 联系自身创设情景,容易让学生感觉物理真实地就在自己身边。
课堂小结(5分钟) 通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题? 学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。 促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。

《压强》同步测试
江苏丰县初级中学 董慧玲
一、选择题

1.关于压力产生,下面的说法中正确的是( )

A.压力都是由物体的重力产生的

B.压力的大小总是等于物体的重力

C.竖直作用在物体表面上的力叫做压力

D.压力的大小有时等于物体的重力

答案:D

解析:垂直作用在物体表面上的力叫做 ( http: / / www.21cnjy.com )压力,垂直于竖直不是一回事,A错误;压力并不都是由物体的重力产生的,比如老师擦黑板时,黑板擦对竖直的黑板的压力取决于老师用力的大小,与黑板擦的重力无关,A、B错误;只有自由放在水平支持面上的物体,它对支持面的压力等于其重力,D正确。

2.图1中所示物体放在斜面上,物体对支持面压力的示意图正确的是( )


答案:D

解析:物体对支持面的压力本题主要考 ( http: / / www.21cnjy.com )虑两个要素:压力的方向和作用点。压力的方向总是垂直于接触面指向受压的物体,所以A、C错误;压力的作用点应该在受压的物体表面,即斜面上,故B错误。

3.(2013年永州中考题)下列四个实例中,能够增大压强的是(  )

A.骆驼的脚掌长得很宽大

B.菜刀刃磨得很锋利

C.坦克装有两条宽大的履带

D.减少汽车的载重量

答案:B

解析:根据压强公式,要增大压强,可以在受力面积不变的情况下,增大压力;或者在压力不变的情况下,减小受力面积。A、C选项都是增大受力面积,D是减小压力,它们都是减小压强。

4.平放在水平地面上的砖,沿竖直方向截去一半,则余下的半块与原来的整块相比( )

A.对地面的压强不变

B.对地面的压力不变

C.对地面的压强变为原来的一半

D.密度为原来的一半

答案:A

解析:砖对地面的压强由压力和受力面积两个因素 ( http: / / www.21cnjy.com )共同影响。把砖沿竖直方向截去一半,则余下的半块与原来的整块相比,压力减小一半,同时受力面积也减小一半,二者的比值不变,所以压强不变。

5.(2013年龙岩中考题 ( http: / / www.21cnjy.com ))如图2所示,两手指同时压住铅笔两端,大拇指受到的压力为F1,压强为p1,食指受到的压力为F2,压强为p2,则下列判断正确的是( )

图2

A.F1<F2 B.F1>F2

C.p1<p2 D.p1>p2

答案:C

解析:铅笔在水平方向保持静止,说明铅笔受到的大拇指和食指对它的作用力大小相等。根据力的作用是相互的,铅笔对大拇指和食指的压力也应该相等,即F1=F2。要比较大拇指和食指受到的压强,应根据压强的计算公式为来判断。很明显,铅笔与大拇指接触面积大,在压力相等时,受力面积大的压强小。

6.如图3甲所示,一块长 ( http: / / www.21cnjy.com )木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图1乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )


A.F、p不变,f变大

B.F、f不变,p变大

C.F变小,p、f变大

D.F、f不变,p变小

答案:B

解析:木板对桌面的压力F等于木板重力,所以推木板的过程中F不变;但木板与桌面间的接触面积变小,根据压强公式,压强p变大;因为滑动摩擦力f只由压力及接触面的粗糙程度决定,与接触面积无关,所以f不变。

7.(2013年扬州中考题)将质量为2 ( http: / / www.21cnjy.com )00g,底面积为4×10-2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2m2,则书对课桌的压强为(g取10N/kg)( )

A.5Pa B.10Pa C.50Pa D.5000Pa

答案:C

解析:要求书对课桌的压强,需要求出书对课桌的压力,它等于书的重力,即。还要确定受力面积,它等于物理书的底面积,而不是课桌的面积。所以。

8.(2013年北京市中考题)在窗子密 ( http: / / www.21cnjy.com )闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,图4中的四把铁锤,质量相同,形状不同。为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是( )

图4

答案:D

解析:试题考查学生把实际问题转化成物理问题的能力。铁锤更容易打破玻璃,就是铁锤对玻璃的压强最大,因此需要接触面积最小,这样容易确定D。

9.(2013年德阳市中考题)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )5所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为( )


A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.1:2

答案: A

解析:从图像容易求出甲、乙两种物质的密度分别为8g/cm3和1g/cm3。因为两物体质量相等,以及两物体为等高的实心圆柱体,根据密度的变形公式及圆柱体的体积公式,得出A、B两种物质的底面积之比为1:8,再根据压强公式,求得两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为8:1。

本题也可以用另一个思路:圆柱体对水平地面的压强推导如下,,因为g不变,圆柱体高度h相同,所以压强与物质的密度成之比,即两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为8:1。

10.如图6所示,把质量为m1、m2的实心正方体铁块和铝块分别放在水平桌面上(已知ρ铁>ρ铝),它们对桌面的压强相等。若在铁块上方沿水平方向截去一部分放在铝块上面,此时铁块对桌面的压强变化量为⊿p1,铝块对桌面的压强变化量为⊿p2,则m1、m2及⊿p1、⊿p2的大小关系为( )


A.m1>m2;⊿p1>⊿p2 B.m1>m2;⊿p1﹤⊿p2

C.m1﹤m2;⊿p1>⊿p2 D.m1﹤m2;⊿p1﹤⊿p2

答案:C

解析:(说明:为与试题保持一致,下面叙述中与铁块有关的物理量,下角标均用“1”表示,铝块的用“2”)设正方体边长为a,则正方体对桌面压力,正方体对桌面的压强。由已知铁块和铝块对桌面的压强相等,知,又ρ铁>ρ铝,所以。再由知,当压强p相等时,接触面积a2越小,质量m越小,故m1﹤m2。设截去部分铁块的质量为⊿m,则根据知,铁块对桌面减小的压强,放在铝块上后,铝块对桌面增加的压强为,由于,所以⊿p1>⊿p2。

二、填空题

11.在书包重力一定的情况下,宽的书包带比窄的书包带背起来舒服一些,这是因为通过_________从而_________的缘故。

答案:增大受力面积 减小压强

解析:背书包时,书包对人的压力等于书包重力。宽的书包带比窄的书包带受力面积大,产生的压强小,背起来自然舒服一些。

12.正方体物块重0.2N,边长为2cm ( http: / / www.21cnjy.com ),静止在水平桌面上,则物块对水平桌面的压力为 N,物块对水平桌面的压强大小为 Pa。如果把正方体物块沿竖直方向切去一半,则剩下的一半对水平桌面的压强大小为 Pa。

答案:0.2 500 250

解析:物块在水平桌面上,则物块对水平桌面的压力等于它的重力。物块对水平桌面的压强可利用压强公式。把正方体物块沿水平方向切去一半,使压力减小一半,而受力面积不变,则剩下的一半对水平桌面的压强减小一半。

13.(2013年湖北省宜昌市中考题 ( http: / / www.21cnjy.com ))小华质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为200cm2,他双脚站立时对水平地面的压强为_________Pa,他走路时对水平地面的压强会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)

答案:1.25×104 变大

解析:小华双脚站立时对水平地面的压力等于其重力,受力面积应该为两只脚的面积,压强为。他走路时是双脚交替着地,也就是说与地面接触的始终只有一只脚,使受力面积变小,对水平地面的压强会大。

三、综合题

14.如果你曾经试过不用核桃钳子捏碎手 ( http: / / www.21cnjy.com )里一个核桃的话,你就知道那几乎是不可能的!然而,手握两个核桃在一起,猛烈挤压却能把它们挤碎,如图7所示。请解释这个出人意料的结果。


答案:两只核桃放在一起,它们之间的接触面积远小于一只核桃与手的接触面积,根据压强公式,当压力一定时,接触面积越小,压强越大,所以两只核桃放在一起就能把它们挤碎。

15.小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图8所示。


(1)实验中小明是通过观察       来比较压力作用效果的。

(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是               。

(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图  所示实验。

(4)小华同学实验时将物体B沿 ( http: / / www.21cnjy.com )竖直方向切成大小不同的两块,如图9所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是                   。

答案:(1)压痕的深浅程度(或泡沫形变的大小);(2)压力的作用效果与压力大小有关;(3)甲、丙;(4)没有控制压力不变。

解析:压力的作用效果是使物体发生形变, ( http: / / www.21cnjy.com )根据形变程度来反映压力的作用效果是“转换法”。本题是通过观察压痕的深浅程度(或泡沫形变的大小)来比较压力作用效果的。我们知道,压力的作用效果与压力大小、受力面积的大小都有关系,具体研究时要注意控制变量法的运用。比较甲、乙两图所示实验,可以看出,受力面积相同时,压力越大,受压物体的形变越大。因此得到的结论是压力的作用效果与压力大小有关。若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,就要改变受力面积大小,但要控制压力大小不变,符合这个条件的图就是甲、丙。如图9中,实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,就同时改变了压力和受力面积,这样研究问题自然无法得出正确结论。

16.(2013年福建省泉州市中考题)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )10所示为沈阳自动化研究所研制的救援机器人,在雅安地震救援现场首次进行作业。若该机器人的质量为18kg,履带与地面接触的总面积为0.6m2。求:

(1)该机器人的重力;

(2)该机器人对水平地面的压强。


答案:(1)G=mg=18kg×10N/kg=180N

(2)

17.有一重48N,边长20㎝的正方体木块,某同学用100N的力竖直向上将木块压在天花板上,求木块对天花板的压强。

答案:木块受力如图11,由于木块静止,F’=F -G =100N-48N=52N。

根据物体间力的作用是相互的,木块对天花板的压力大小就等于F’

木块对天花板的压强Pa。


解析:对木块进行受力分析,木 ( http: / / www.21cnjy.com )块受力如图11,共受三个力:重力G=48N,方向竖直向下;同学施加的力F=100N,方向竖直向上;天花板对木块向下的压力F’,方向竖直向下。由于木块静止,F’=F-G=100N-48N=52N。根据物体间力的作用是相互的,木块对天花板的压力大小就等于F’。