《壓強》教學設計

劉永樹（竹溪縣城關初級中學，湖北 十堰 442300）

《壓強》教學設計

劉永樹
（竹溪縣城關初級中學，湖北 十堰 442300）

【教學內容】人教版八年級上冊第九章第1 節 《壓強》

【教材分析】

本節課 《課標》要求：通過實驗，理解壓強。知道日常生活中增大和減小壓強的方法。

教材特點：教材注重了壓強概念的形成過程和壓強在日常生活中的應用。通過讓學生： “猜想影響壓力作用效果的因素→實驗探究壓力作用效果與影響因素之間的關系→比較壓力作用效果的大小→比值定義引入壓強概念→壓強的應用”的流程來學習壓強。

書中通過滑雪者和雪中步行者、蚊子和駱駝的對比圖片，讓學生感知壓力的作用效果可能與受力面積有關。通過讓學生實驗探究，來理解壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的關系。通過比值法定義來理解壓強的概念。通過相關的計算，加深對壓強公式的理解。通過聯系生活實際，讓學生知道增大和減小壓強的方法。

【學情分析】

學生已經經歷過完整的科學探究過程，多次使用了控制變量的科學方法。在速度和密度的學習中，已經用到了比值法定義物理量的方法。對于增大和減小壓強的實例也有較好的生活體驗。這些都是有利于實現學習目標的因素。但同時也要考慮到八年級學生形象思維能力相對較強，而抽象思維能力相對較弱，注意力不能持久集中，因此需要教師采取更為直觀、生動的教學手段，通過目標導學、學法導引、自主評價等學習方式來實現本節課的學習目標。

【知識與技能】

一、知道壓力的概念，知道壓力與重力的區別，會作壓力示意圖。

二、理解壓強的大小跟哪些因素有關，理解壓強的概念、公式和單位。能應用壓強知識進行有關的計算。

三、會應用壓強公式分析增大和減小壓強具體方法，并能解釋與壓強有關的物理現象。

【過程與方法】

觀察生活中各種跟壓強有關的現象，能設計并進行探究壓力產生效果與哪些因素有關，并建立壓強的概念。經歷探究的主要環節，通過探究實驗，觀察實驗現象、采集的實驗數據，獲得對壓強比較深入的了解，初步學習使用控制變量法。

【情感·態度·價值觀】

一、經歷觀察、實驗以及探究等學習活動，培養學生尊重客觀事實、實事求是的科學態度。通過親身的體驗和感悟，使學生獲得對壓強理解的感性認識，為深入理解和應用這些知識打基礎。

二、通過探究性物理學習活動，使學生獲得成功的愉悅，培養學生對參與物理學習活動的興趣，提高學習的自信心。

三、通過觀察、體驗壓力的作用效果，調查、收集在生活中的實例，加深對壓強知識的理解，養成將物理知識運用于生活、生產的意識。

【教學重點】

壓強概念的理解。

【教學難點】

一、壓力與重力、受力面積的正確理解。

二、壓強概念的建立；壓強公式的應用。

【設計思路】

本課的教學內容是壓強，學生根據日常生活的經驗積累，接受較為容易，課中要讓學生學會猜想，學會設計實驗方案去完成實驗探究內容，并學會分析實驗數據，得出實驗結論。因此，本節課使用了 “先學后教” “小組合作學習” “自主探究”等教學方法；教學流程為： (1)創設情境，出示目標； (2)自學探究，交流展示； (3)難點釋疑，延伸拓展； (4)反思小結，當堂測評。

【教學用具】

【壓力小桌、泡沫塑料、砝碼、橡皮泥木條、彈簧秤、多媒體課件。

【教學過程】

一、創設情境，呈現目標

一塊平板上釘了幾百個釘子，釘子尖朝上，都在一個平面上。一個演員趟在釘子上面，釘子會不會刺穿他呢?

投影學習目標：

1.什么叫做壓力。壓力的方向、作用點。

2.物理學上用什么表示壓力的作用效果。

3.壓強定義、公式、單位及表示的物理意義。

4.增大和減小壓強的方法及舉例和解釋現象

5.會利用壓強公式進行簡單的計算。

當學生閱讀教學目標后，讓學生自主學習教材，找出疑難問題，小組交流，準備好將全都不明白的問題提交全班。

【設計意圖】設計生動物理情境，激發學生的好奇心，引起學生學習興趣，將學生注意力吸引回課堂。讓學生明確學習目標，以便學生自學教材。

二、自學探究，交流展示

（一）通過練習，理解壓力與重力的區別

1.壓力的定義是什么？壓力的方向如何？

2.如下圖所示,已知物體A的重力GA=10N，物體B的重力GB=20N，F=20N，F1=15N，圖1中地面受到的壓力是_______N;圖2中地面受到的壓力是 _______N;圖 3中地面受到的壓力是_______N;圖4中地面受到的壓力是_______N。

學生自主完成作業，然后交流、展示、質疑，小組進行評價。

3.在物理上,把垂直作用在物體表面的力叫_______,壓力的方向總是_______受力面.壓力_______重力。（填 “是”或 “不是）

討論：壓力和重力是一回事嗎？它們的區別是什么？什么時候壓力和重力的大小一致？

學生總結后，教師強調：

1.壓力可能與重力有關，也可能與重力無關

2.只有放在水平面上且豎直方向處于平衡態的物體，對支持面的壓力大小等于物體的重力大小。

（二）做一做，感知壓力作用效果

1.如圖5所示，取一支削尖了的鉛筆，用兩個手指按壓筆尖和筆尾，兩個手指感覺有什么不同？再適當增大壓力，同一個手指前后感受又有什么不同？ （實驗時不要用力過猛，以免傷到手指）

學生交流感受：接觸筆尖的手指受壓的感覺比另一手指要強得多，且越用力這種感覺越明顯。

2.如圖6所示，用手指和手掌同時按壓充氣的氣球，觀察氣球形變程度有什么不同？適當增加壓力，氣球形狀前后有什么變化？ （實驗時不要用力過猛，以免撐破氣球）

學生交流感受：與手掌接觸的那部分的形變較小，而手指頂著的那部分形變明顯；用力越大，形變越明顯。

師：針對自己的感受，你能提出一個與物理有關的問題嗎？

生：壓力的作用效果與哪些因素有關？

師：你們能否猜想下，壓力的作用效果可能與哪些因素有關，并說出你猜想的理由。

生：進行猜想，1.與壓力的大小有關；2.與受力面積的大小有關。

師：如何進行探究壓力的作用效果與壓力大小、受力面積的關系？

生：運用控制變量法進行探究。

師：你們已經知道了探究方法，如何設計實驗方案？請以小組為單位，完成設計實驗方案任務。方案設計結束后，小組間進行交流，然后展示，比一比，看誰設計最快，最合理。

小組1：（展示實驗方案）實驗原理是控制變量法，圍繞原理設計實驗方案如下，需要的實驗器材有海綿、小桌、鉤碼；實驗步驟如下， (1)保持受力面積不變,小桌腿始終朝下放在海綿上，在桌面上依次加砝碼，觀察海綿的凹陷程度，可得出探究壓力的作用效果與壓力大小是否有關，具體是什么關系；(2)保持壓力大小不變,放在桌面砝碼一定，先將小桌腿始終朝下放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度；然后將桌面放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度，對比兩次實驗結果，得出壓力的作用效果是否與受力面積有關，具體是什么關系。(3)綜合分析 (1)、(2)兩次實驗，可得出壓力作用效果與壓力大小、受力面積是否有關，以及是什么關系。

學生得出實驗結論：受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強；壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。

【設計意圖】

引導學生科學猜想，知道進行科學猜想要有依據。當猜想的問題與多個變量有關時，會用科學方法設計實驗方案，學生對于控制變量法的使用已經比較熟悉，況且本實驗中只有兩個變量。因此，放手讓學生去完成探究過程。讓學生在展示中暴露問題，其他同學評價補充。讓學生自己去發現問題并解決問題。

三、難點釋疑，延伸拓展

（一）投影實驗結論

受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強;壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。利用問題引導理解運用比值法定義壓強方法

師：如果壓力大小和受力面積大小都不同，如何比較壓力作用效果的大小呢？

分小組討論問題

1.如果小桌子A對海綿墊壓力是24N，受力面積是3cm2，小桌子B對海綿墊的壓力是12N，受力面積是1cm2，哪種情況下小桌子對海綿墊壓得較深？如何比較這兩個壓力的作用效果?比一比，哪個小組能找到最好的科學方法。

師：引導學生運用比值法得出壓強的定義式，單位等，并板書。

壓強定義：物體單位面積上受到的壓力叫做壓強。

教師強調各物理量單位，F表示壓力，單位是牛頓；S表示受力面積，單位是平方米；P表示壓強，單位是牛/平方米，它有一個專用名稱叫做帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa.這是為了紀念法國科學家帕斯卡。

1Pa物理意義：1平方米的受力面積上的受到的壓力為1牛。

60帕=_______牛/米2，其物理意義是:

設計意圖：通過比較壓力和受力面積不同時，壓力作用效果的大小。讓學生自然想到比值法進行比較的方法，自主構建壓強的概念。

（二）學會運用壓強公式解決問題，讓學生理解受力面積的本質

1.一名中學生重500N，每只腳與地面的接觸面積約為0.12cm2，估算他站立時對地面的壓強？

2.底面積為2cm2的長方體木箱放在水平地面上,如圖3所示,木箱重100N,水平桌面面積為1.5cm2，則木箱對桌面產生的壓強是多大?

3.某水平公路路面所能承受的最大壓強是8× 105pa。現在有一輛卡車，自重2t，有6個輪子，每個輪子與路面的接觸面積是0.02cm2，當這輛卡車裝載10t貨物在該公路上行駛時，請通過計算說明是否對公路路面產生危害。

4.請同學們根據生活經驗，舉例說明增大壓強與減小壓強的方法。

【設計意圖】設計的三道習題由易到難，通過習題展示，可檢驗學生對壓強公式中的壓力和受力面積的理解程度，掌握學生學習情況，強化對壓強概念的理解。一達到突破本節課難點，突出重點的目的。通過減小卡車對地面損害的實際問題，培養學生物理知識應用于實際生活的意識。通過列舉實例，培養學生善于觀察和思考的好習慣。通過減小卡車對地面損害的實際問題，培養學生物理知識應用于實際生活的意識。通過列舉實例，培養學生善于觀察和思考的好習慣。

四、反思小結，當堂測評

（一）學生對所學知識總結 （教師板書）

1.壓力：是垂直作用在物體表面上的力，壓力不是重力。

2.壓強：是反映壓力作用效果的物理量。物體單位面積上受到的壓力叫壓強，單位是Pa。

3.壓力的作用效果與壓力大小、受力面積大小有關。受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強；壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。

4.受力面積：指的是兩物體間的接觸面積。

6.增大和減小壓強的方法：

增大壓強的方法有 （1）受力面積不變時，增大壓力增大壓強； （2）壓力不變時，減小受力面積增大壓強。

減小壓強的方法有 （1）受力面積不變時，減小壓力減小壓強； （2）壓力不變時，增大受力面積減小壓強。

（二）檢測題

1.把磚塊平放、側放或豎放在水平地面時，磚對地面的_______相等，磚_______時對地面的壓強最大，磚_______時對地面的壓強最小。

2.下面對壓強的理解正確的是 （ ）

A.物體密度越大，對接觸面的壓強就越大

B.物體體積越大，對接觸面的壓強就越大

C.物體重力越大，對接觸面的壓強就越大

D.壓力一定時，受力面越大產生的壓強越小

3.初冬，某人行走在結冰的河面上，突然發現腳下薄冰將要裂開，他應采取的緊急措施是 （ )

A.急速向岸邊跑

B.呆立不動

C.單腳站立不動

D.立即爬伏冰面，慢慢向岸邊挪動

4.如圖8所示，用50牛的水平推力將20牛重的物體A壓在豎直墻壁上，物體A與墻的接觸面積為，則物體對墻的壓強為多少Pa？

5.手指作用在圖釘帽上的壓力是20N，已知圖釘帽的面積是1，圖釘尖的面積是，則圖釘尖作用在墻上的壓力、手對圖釘帽的壓強和圖釘尖對墻的壓強分別是多大？

【設計意圖】

通過學生梳理知識的過程，形成知識體系。圍繞教學的重難點設計習題，在交流、展示及時反饋學生對知識掌握情況，利于了解教與學中存在的問題，及時調整。

【教學反思】

壓強是生產、生活中應用非常廣泛的一個概念，它又是貫穿本章的核心和知識重點，也是后面學習液體壓強、大氣壓強、浮力知識的基礎。本節課教學內容較多，任務很重。我力求通過多媒體課件的演示和體驗以及探究實驗來激發學生強烈的求知欲望，使學生充分參與，成為教學活動的真正主人，以達到新課改的要求。

成功之處：

1.充分發揮多媒體課件輔助教學作用。

通過多媒體演示，可以在一定程度上提高學生學習的興趣，讓學生主動參與到課堂教學中來。課件中展現了許多素材 （包括影片、圖片、聲音等），貼近學生的生活實際，直觀形象，為學生所喜聞樂見。用人睡針尖來導入課題，將學生注意力吸引到課堂上來，激發了學生學習物理的熱情。用生產、生活、軍事中的相關圖片，拓展了學生的知識視野，學生印象深刻。

2.注重實驗教學，提高學生探究能力。

本節課，通過學生體驗活動手指壓鉛筆的兩端與壓氣球，讓學生在親身經歷的基礎上學會科學猜想，在猜想的基礎上通過小組合作設計實驗方案，依據實驗方案進行實驗，收集實驗數據，分析實驗，歸納實驗結論。學生完整地學習了科學探究幾個要素，學會了科學探究方法，提高了科學探究能力。經歷了知識的形成過程，領悟了科學方法，學會了解決問題的方法。

3.教學中重視理論聯系實際，突出解決問題的思路和方法。

壓強知識與生活、生產實際及自然現象的聯系極為密切，教學中著重培養學生運用概念和規律解釋身邊常見的現象，進而解決一些實際問題的能力。

不足之處：

1.用一個課時完成教學任務，時間顯得很倉促

有部分學生對壓力、壓強這兩個概念之間的關系區分不夠準確。學生練習時間短，出錯地方多，解題時格式不規范，只靠教師糾正，學生始終對錯誤內因不明，達不到徹底改正錯誤的目的。需要用兩課時才能很好地完成教學任務。

2.壓力和重力的區別和聯系講的不很多

由于有時壓力與重力有關，有時壓力與重力無關，學生求解壓力的大小不會運用二力平衡和相互作用力解決，說明學生綜合運用知識能力差，需要教師引導學生綜合運用所學知識解決實際問題。

（責任外審：胡紹凱 袁成）