《压强》教案
一、教学思想
? 本节课,男生和女生用不同的方法去弄破气球带进了压强的学习之中,让学生从身边熟悉的生活现象出发,去探究并认识物理规律,这大大增加了学生学习物理的乐趣和积极性。学生通过实验,探究出了压力作用效果跟压力和受力面积的关系。让学生了解压力作用效果与哪些因素有关。当遇到问题时,让学生寻找解决问题的方法,这培养了学生热爱科学、关心社会的意识和利用正确的价值观处理社会问题的能力。在本节课学生经历了“提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、得出结论”这一较为完整的探究过程,弄清了原来未知的知识──压力作用效果跟哪些因素有关,学生主动地参与到知识获取过程中去,这些方法将成为学生终身受用的宝贵财富。
二、教材分析
建立正确的物理概念是掌握物理规律、了解物理过程、解决相关问题的基础,物理概念教学的成功与否直接影响着学生对物理的学习兴趣。压强是物理学中应用十分广泛的概念,不仅在生活和生产中应用广泛,而且也是解释一些自然现象的重要依据,是学习液体压强,大气压强和浮力的基础。压强的概念在物理学中有着至关重要的作用。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)了解压强的概念,理解什么是压力。
(2)理解压强的大小跟哪些因素有关。
(3)了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来。
2.过程与方法
(1)通过利用控制变量法探究压力的作用效果与哪些因素有关,引导学生经历科学探究的完整过程,培养学生的观察能力、动手操作能力、信息处理和分析能力。
?(2)在压强概念的学习中,学习运用比值定义法和类比法。
?(3)了解改变压强的实际意义和基本方法,培养学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
?3.情感态度与价值观
?(1)引导学生经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生利用日常用品探索自然现象和自然规律的兴趣,培养学生实事求是的科学态度,培养学生的发散思维和创新意识,使学生获得成功的体验。
?(2)通过生活、物理、社会的密切联系,培养学生勇于探索生活中的物理学原理的精神和将物理知识应用于社会活动的意识。
?四、重点难点
1.重点:压强大小决定因素及其概念的理解。
2.难点:压力与受力面积的正确理解及压强在生活中的应用。
五、教具学具
? 教师用:多媒体课件。
? 学生用:圆珠笔、压力小桌、钩码、海绵
六、教学实录
(一)创境设疑,激发兴趣
师:老师桌面上有一只吹大的气球有谁能把他按破?
生:一个男生上来用很大的力气按,不破。
师:大家有好的方法吗?
生:一个女生上来用笔尖轻轻一戳就炸了。
师:为什么男生用很大的力按不破,而女生上来用笔尖轻轻一戳就炸了?等学习了今天的内容,同学们就能明白是为什么了?今天我们来学习第三章第一节《压强》
(二)合作交流,探究新知
师:压路机压路时有一个垂直作用在路面上的力,手按图钉时有一个垂直作用在墙壁上的力,核桃钳夹核桃时,有二个垂直作用在核桃上的力。科学上把垂直作用在物体表面上的力叫做压力(F)。
师:压力的方向如何?
师:用一根一端固定而一端用细线拉着的塑料条(上用双面胶固定一钩码),分别在水平位置、与水平面成45度角、竖直位置这三个位置让学生观察塑料片的形变程度和钩码对塑料片的压力方向。 (演示实验如图三)
图三
图a:水平位置 图b:与水平面成45度角 图c:垂直位置
生1:三个位置都垂直于受力物体接触面。
生2:指向受力物体
师:很好!压力方向:垂直于受力物体接触面并指向受力物体。
师:塑料片的形变程度如何变化?
生:塑料片形变程度越来越小,到竖直时塑料片形变消失。
师:塑料片的形变程度越来越小,说明压力越来越小,到竖直位置压力消失,你有办法让钩码在竖直位置对塑料片产生一个压力吗?(为下面求竖直位置压力大小做铺垫)
生:(上台,用手指压在钩码上使塑料片发生形变)
师:在塑料片缓慢竖直的过程中重力的方向和大小如何?
生:重力的方向始终竖直向下,重力大小不变。
师:这说明压力和重力是不同的两个力。那压力的作用点在哪里呢?教师以手指按压吹大的气球帮助学生理解。
生1:在受力物体上。
生2:在受力物体表面上。
师:非常好!练一练:画出支持面受到的压力示意图
物体A对水平面的压力 物体B对墙面的压力
(学生完成学案中练习)
师:投影其中一个学生的作图讲解, 并着重再次强调压力的方向和作用点。
师:我们已经讲了压力的两个要素,那压力的第三要素大小呢,下图均重为G=10N的物体在各承面上静止不动。指出下列两种情况下物体对支撑面压力的大小。
生:第一个物体对地面的压力是10N,第二个物体对墙壁的压力是30N。
师:非常好,放在水平面上的物体对水平面的压力数值上等于重力的大小。压力大小由施力物体施加力的大小决定。(通过上面对塑料片的缓慢竖直过程的讲解,学生对压力的大小理解较好)
师:画出物体C对斜面的压力和物体C受到重力的示意图
(学生完成学案中作图)
师:抽取其中一个有错误的作图投影讲解,进一步让学生掌握压力的方向和作用点,明确压力和重力是不同的两个力。
(二)压力的作用效果
师:我们一起来体验压力的作用效果,请同学们从铅笔盒中取出一支一段削尖的铅笔,用左右手的食指分别顶住铅笔的两端,有什么感觉?
生1:尖的一端顶住的那个手指比较疼。
生2:且痛的一个手指凹陷的更明显。
师:比较痛,凹陷的更明显说明压力的作用效果比较明显,请同学们用更大的力,又有什么感觉?
生:更痛了,凹陷的更明显。
师:用更大的压力作用在同一手指上,手指更痛,凹陷更明显说明压力的作用效果更明显。
师:经过同学们的生活体验,请同学们猜测影响压力的作用效果的因素有哪些?
生1:压力的作用效果可能与压力大小有关。
生2: 压力的作用效果可能与受力面积大小有关。
师:为了验证同学们的猜测是否正确,我们可以用实验来验证。压力作用效果可能与多个因素有关,因此在探究过程中要使用控制变量法。
【探究一:压力的作用效果与压力大小的关系】
师:在这个实验过程中,应控制哪个物理量相同?
生:受力面积大小。
【探究二:压力的作用效果与受力面积的关系】
师:在这个实验过程中,应控制哪个物理量相同?
生:应控制压力大小相同。
师:老师已在大家的桌子上放了实验仪器:一组是塑料小桌、钩码、有沙的容器;另一组塑料小桌、钩码、海绵(全班同学分为两个大实验)。接下来请四个同学一组设计实验并完成这个实验。
生:小组间设计实验方案并进行实验,得出结论(记录在学案中)
师:抽取做装有沙容器实验器材的同学一组,有海绵实验器材的同学一组把他们的劳动成果展示给大家。
生:演示他们的实验,并得出结论。
师:从上面的实验我们可以得出结论:压力的作用效果与受力面积大小和压力的大小都有关,且在压力大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。在受力面积大小一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
师:物体A对地面压力10牛,受力面积为1平方厘米。
均匀物体B对地面压力50牛,受力面积为4平方厘米,如何比较它们对地面的压力作用效果。
生1:把B平均分成4份,每一份的面积就与A的面积相同,比较相同面积上的压力大小。
生2:在受力面积相同时压力越大压力的作用效果更明显,所以B对地面的压力作用效果明显。(flash如图四)
(图四)
师:非常好!科学上我们把物体在单位面积上受到的压力叫作压强,压强是表示压力作用效果的物理量。
师:(讲解压强公式强调受力面积的判断、单位及单位的意义、了解1帕有多大)
师:学以致用:(1)为什么我们坐在沙发上比坐在硬板凳上舒服?(2)为什么大型车有很多轮子?(3)解释为什么我们323枚磨尖的铁钉作用下吹大的气球不破?
生1:坐在沙发上舒服是因为受力面积大,压强小。
生2:大型车对地面的压力大,轮子多受力面积增大,减小压强,因为路面能承受的压强是有限的。
生3:因为323枚磨尖的铁钉受力面积大,产生的压强小,不至于使气球破裂。
师 :你有办法让这个气球破裂吗?
生: 用力,压力增大,从而来增大压强。
师:请同学上来挤破气球。
生:用很大的力,但是不破。这时教师和学生共同完成把气球挤破。
(三)小结:这节课中你的收获和疑惑?
生1:这节课中我学到压强的概念,且压强是表示压力作用效果的物理量。
生2:压强的大小与压力的大小,受力面积大小有关。且在受力面积一定时压力越大压强越大。在压力大小一定时,受力面积越小,压强越大。
生3:老师,固体会产生压强,液体也应该会产生压强吧?
师:是的,液体也会产生压强。
生4:为什么产生同样大小压力的物体作用在木板和海绵上,木板和海绵的形变程度不一样,难道压强不一样吗?
师:压强是一样的,只是木板和海绵的材料不一样,我们要通过物体的形变程度来比较物体的压强大小时,应使用相同的材料才能比较。
师:总结――脑图(如图) 公式
单位及其含义 压强 概念 方向
决定因素(受力面积大小、压力大小) 作用点
四、教学效果与课后反思评价 大小
本节课的设计思路及意图,通过女生上来用笔尖轻轻一戳就炸了,使学生与日常生活中的经验产生一个思维的冲突。从而产生对要学习本节课知识的强烈愿望。压力的方向和作用点不易直接观察得出,我通过演示钩码对塑料片三个不同位置产生的压力让学生判断压力的方向,通过用手指气球让学生明确压力的作用点在受力物体表面上。通过小组间生生合作设计实验方案并合作探究、分享实验成果,使学生明确压力的作用效果与压力大小、受力面积大小有关。通过比较A、B 对桌面的压力作用效果(通过flasn形式)展示更能让学生明确,从而顺利成章的引出压强的概念。最后结尾让学生学以致用并解释上课时女生上来用笔尖轻轻一戳就炸了既与课堂引入相呼应,又体现在理论知识解决实际问题的思想。
本节课达到的效果:
1、本节教学课堂气氛活跃,教师充分调动了学生的积极性,师生的互动及小组间生生互动进行的很好。学生分组实验的设计和操作很成功。采用多媒体,FLASH、实物演示等手段有效,突破了压强概念的引出、决定压强大小因素的重难点。
2、本节课的教学充分体现了新课标中以学生为主的教学思想,教学过程中始终贯穿着实验探究,学生的思维创新能力等得到了培养、提高。探究活动以同学间生生合作的形式进行,体现了学生的主体地位,也培养了学生的思维能力、动手能力和同学间的交流合作能力。让学生上台演示自己组的实验成果,既符合新课标的理念又培养了学生的自信心和语言表达能力。比较A、B对地面的压力作用效果时采用动画形式既形象又直观,同时也培养了学生控制变量的思想,通过分割成面积大小相同来比较相同面积上的压力大小来比较压力的作用效果,就顺理成章地引出压强的概念。教师在讲概念时并没有停留在概念的基础上,而是让学生经历知识的获得过程,经历思维的形成过程,充分利用学生原有的知识背景,提出问题、解决问题。通过学以致用让学生解释日常生活中的现象,更让学生了解我们科学来自日常生活,服务日常生活的道理。我们可以用掌握的知识来解决日常生活中的实际问题。
3、让学生解释上课时气球女生上来用笔尖轻轻一戳就炸了现象,使学生能运用所学知识解决实际问题,使学生头脑中的悬念得以释放,让学生了解了压强在实际生活中的意义。最后让学生用力挤破气球, 使理论知识解决问题用实际来证明,更加体验了理论知识的重要性。课堂最后环节“这节课中你的收获和疑惑?”活跃了学生的思维,解决学生心中的疑惑,更加体验了以学生为主的思想。
本堂课中不足的是:
1、由于上课时间比较紧,没有对学生进行反馈练习。
2、在做学生分组实验中学生做出“在压力一定时受力面积越大压力作用效果越明显”的结论时,老师只让学生再做一次,没有及时发现学生实验中的错误之处――第一次实验后没有把沙弄平,才出现这样错误的结论。