壓強(qiáng)和浮力(教學(xué)設(shè)計(jì))

1、第十四章壓強(qiáng)和浮力本章設(shè)計(jì)本章是力學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是難點(diǎn)內(nèi)容。內(nèi)容包括：壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、浮力、浮力的應(yīng)用。這一章可以分成兩個(gè)單元，第一單元是第一、二、三、四節(jié)；第二單元是第五、六節(jié)。壓強(qiáng)是本章的知識(shí)核心，它是學(xué)習(xí)全章知識(shí)的基礎(chǔ)。壓強(qiáng)的知識(shí)比較抽象，特別是液體壓強(qiáng)。學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的感性經(jīng)驗(yàn)較少，學(xué)習(xí)這部分知識(shí)又需要綜合運(yùn)用力、密度等知識(shí)，并且不同物態(tài)的壓強(qiáng)量度和測(cè)量方法等都各不相同。因此，液體的壓強(qiáng)是教學(xué)的難點(diǎn)。浮力需要的綜合知識(shí)和能力也較多，是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)降低了對(duì)浮力知識(shí)的要求，在教學(xué)中注意把握難度，回避浮力產(chǎn)生的原因及除去拉力以外其他受力復(fù)

2、雜情況的問題分析。教學(xué)中應(yīng)注意：1.把握本章教材的特點(diǎn)，通過學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象引入教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過探索現(xiàn)象揭示物理規(guī)律，并將其了解社會(huì)生活實(shí)際。體現(xiàn)物理學(xué)是有用的，詮釋“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的基本理念。例如通過蟬的口器和駱駝腳掌壓力的作用效果的不同引入教學(xué)內(nèi)容，得到壓強(qiáng)的規(guī)律性知識(shí)后，解決生活中增大或減小壓強(qiáng)的問題等。2.突出學(xué)生的主體地位，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的作用。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，它的研究方法之一就是實(shí)驗(yàn)。對(duì)壓強(qiáng)和浮力的規(guī)律性知識(shí)的學(xué)習(xí)，盡量安排探究性活動(dòng)：壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？氣體的壓強(qiáng)跟流速有什么關(guān)系？浮力的大小等于什么？學(xué)生通過自主探究不僅要獲得基本認(rèn)識(shí)，達(dá)到知

3、識(shí)技能，還要受到科學(xué)方法的教育，培養(yǎng)探究精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)，從成功的體驗(yàn)中獲得快樂，提高學(xué)習(xí)的積極性和自信心。對(duì)操作難度高或有危害的實(shí)驗(yàn)，可安排成教師演示或錄像，如液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)和托里拆利實(shí)驗(yàn)。另外，充分利用教材在“想想做做”“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”等欄目中設(shè)置的實(shí)踐性活動(dòng)，有利于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法的重要性。3.充分利用各種物理科學(xué)方法。如采用對(duì)比法認(rèn)識(shí)壓力與重力的不同；采用控制變量法研究影響壓力作用效果的因素；采用類比法，類比速度概念的定義方法，定義壓強(qiáng)的概念；采用模型法推導(dǎo)液體的壓強(qiáng)公式等。4.充分考慮到學(xué)生的自身經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平，結(jié)合學(xué)生實(shí)際。學(xué)生有不少生

4、活經(jīng)驗(yàn)干擾學(xué)習(xí)正確的知識(shí)，在教學(xué)中既要注意利用學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，又要注意糾正那些非科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和觀念，如容易混淆的概念：“浸在”和“浸沒”的區(qū)別；“排開液體體積”和“物體體積”的關(guān)系；“懸浮”和“漂浮”的區(qū)別。再如下沉的物體不受浮力，或所受浮力小于漂浮物體等。本章共6節(jié)，建議用7課時(shí)，各課時(shí)安排如下：一、壓強(qiáng)1課時(shí)二、液體的壓強(qiáng)1課時(shí)三、大氣壓強(qiáng)2課時(shí)四、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系1課時(shí)五、浮力1課時(shí)六、浮力的應(yīng)用1課時(shí)一、壓強(qiáng)整體設(shè)計(jì)教材的本節(jié)內(nèi)容包括三部分：實(shí)驗(yàn)探究、壓強(qiáng)概念、增大和減小壓強(qiáng)的方法。通過對(duì)比蟬的口器與駱駝腳掌壓力的作用效果不同提出問題，進(jìn)而通過設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)引入壓強(qiáng)的概念和計(jì)算公

5、式，通過例題進(jìn)行計(jì)算，最后根據(jù)公式總結(jié)改變壓強(qiáng)大小的方法。壓強(qiáng)的概念是在壓力產(chǎn)生的效果基礎(chǔ)上引入的。學(xué)生對(duì)壓力這個(gè)名詞比較熟悉，但對(duì)其定義卻并不清楚。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為壓力是由重力產(chǎn)生的，方向也是向下的。雖然教材未對(duì)壓力下定義，但要通過實(shí)例讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到壓力不是重力，也不都是由重力產(chǎn)生的。生活中壓力的事例很多，可以在學(xué)生列舉的實(shí)例中引導(dǎo)學(xué)生討論壓力產(chǎn)生的作用效果。通過“作用效果”的對(duì)比，突出主題，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的興趣。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生很容易想到利用控制變量法。實(shí)驗(yàn)時(shí)重點(diǎn)弄清每一步實(shí)驗(yàn)中控制的變量和壓力作用效果如何觀察。探究過程要充分放手給學(xué)生，但不宜做定量分析。通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)相同的壓

6、力作用在不同的受力面積上，效果不同，認(rèn)識(shí)到為了比較壓力的作用效果，我們需要引入新的物理量壓強(qiáng)。壓強(qiáng)概念的定義可以類比速度的定義方法，這也有利于學(xué)生理解壓強(qiáng)公式的物理意義。關(guān)于壓強(qiáng)的計(jì)算，可讓學(xué)生自己完成，但要讓學(xué)生明白什么是“受力面積”。壓強(qiáng)的單位“帕斯卡”，不但要記住，理解其意義，還要對(duì)其大小形成感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。任何物體都有承受壓強(qiáng)的限度，這正是我們?cè)趯?shí)際生活中考慮增大和減小壓強(qiáng)的出發(fā)點(diǎn)。對(duì)增大和減小壓強(qiáng)方法的總結(jié)，既是對(duì)壓強(qiáng)公式的理解和具體應(yīng)用，也是學(xué)生了解生產(chǎn)生活實(shí)際，控制變量法的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：探究影響壓力作用效果的因素和壓強(qiáng)公式的理解應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：影響壓力作用效果的因

7、素的探究和壓強(qiáng)的定義。課時(shí)安排：1課時(shí)。三維目標(biāo)知識(shí)與技能1.理解壓強(qiáng)的概念，理解什么是物體的受力面積；2.理解壓強(qiáng)的大小跟哪些因素有關(guān)；3.知道壓強(qiáng)公式中各個(gè)物理量的名稱、單位及符號(hào)并能用壓強(qiáng)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；4.了解增大和減小壓強(qiáng)的主要方法。過程與方法1.觀察生活中各種跟壓強(qiáng)有關(guān)的現(xiàn)象，了解對(duì)比是提高物理思維的基本方法；2.探究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)，經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過探究實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論，獲得對(duì)壓強(qiáng)比較深入的了解，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法；3.了解壓強(qiáng)存在于社會(huì)生活各個(gè)方面的廣泛性；4.通過實(shí)際動(dòng)手，實(shí)踐如何改變壓強(qiáng)。情感態(tài)度與價(jià)值觀1.經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)以及

8、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，接受尊重客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)；2.通過親身的體驗(yàn)和感悟，獲得對(duì)壓強(qiáng)基本知識(shí)理解的感性認(rèn)識(shí)，為深入理解和應(yīng)用這些知識(shí)打下基礎(chǔ)；3.通過探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得成功的愉悅，對(duì)參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣和學(xué)習(xí)的自信心得以提高；4.感悟到科學(xué)是人類創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)熱情得以激發(fā)。課前準(zhǔn)備教師：多媒體課件、刀具、小釘床、用硬塑料袋密封的水、粘有膠布的玻璃板、錘子。學(xué)生：沙箱、壓強(qiáng)桌、鉛筆、磚塊。教學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境：利用多媒體展示坦克履帶、飛機(jī)升空、潛艇上浮。教師問學(xué)生想到了什么問題。為解決這些問題，需要學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，引入本章課題。請(qǐng)同學(xué)們觀看釘床碎大石雜技表演。為學(xué)生設(shè)

9、疑：為什么人在釘床上不會(huì)受傷？這利用了我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的壓強(qiáng)的知識(shí)。（教學(xué)說明：通過社會(huì)生活中新奇的現(xiàn)實(shí)例子創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)的欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。同時(shí)也體現(xiàn)從生活走向物理的思想。）推進(jìn)新課一、影響壓力作用效果的因素復(fù)習(xí)引入：前面我們接觸過壓力，請(qǐng)同學(xué)們?cè)谙旅鎺追鶊D中畫出物體對(duì)接觸面的壓力。問題：1.觀察所畫壓力有什么共同點(diǎn)？2.壓力與重力相同嗎？3.壓力都是由重力產(chǎn)生的嗎？4.什么情況下，壓力的大小等于重力的大??？學(xué)生活動(dòng)：通過觀察，發(fā)現(xiàn)壓力都與接觸面相垂直。得出壓力定義：垂直壓在物體表面的力叫做壓力。明白壓力不是重力，也不都是由重力產(chǎn)生，壓力作用點(diǎn)在受壓物體上。（教學(xué)說明：教

10、材并沒有給出壓力的定義，此處對(duì)壓力的教學(xué)有兩個(gè)目的，一是為讓學(xué)生區(qū)分壓力和重力，二是為接下來壓力的作用效果作鋪墊。這樣安排既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，又符合知識(shí)的遞進(jìn)關(guān)系。）問題：力具有改變物體形狀的作用效果，哪位同學(xué)能夠說出生活中有關(guān)壓力作用效果的例子來？學(xué)生活動(dòng)：列舉實(shí)例。請(qǐng)學(xué)生們觀察對(duì)比教材“想想議議”中蟬和駱駝的圖片。問題：1.蟬和駱駝產(chǎn)生的壓力相同嗎？2.蟬和駱駝壓力作用的效果相同嗎？3.你想到了什么問題？學(xué)生活動(dòng)：思考回答不同。為什么蟬的口器那么容易插入樹皮？為什么駱駝的腳掌沒有陷入沙子中？駱駝為什么可以成為“沙漠之舟”？（教學(xué)說明：通過大量實(shí)例，了解對(duì)比是一種處理科學(xué)問題常用的方法。同

11、時(shí)，認(rèn)識(shí)到壓強(qiáng)在生活中存在的廣泛性。通過對(duì)比教材的兩幅圖片豐富了學(xué)生關(guān)于壓強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)產(chǎn)生問題的情境，激發(fā)學(xué)生提出問題的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生探索自然的興趣。學(xué)生產(chǎn)生的問題可能較多，這里重點(diǎn)研究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？）實(shí)驗(yàn)探究：壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)器材:沙箱、壓強(qiáng)桌、鉛筆、磚塊。猜想：壓力的作用效果受壓力的大小和受力面積的影響。設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1.應(yīng)用什么物理方法？2.如何控制變量？3.通過什么明顯現(xiàn)象觀察壓力的作用效果？結(jié)論：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)，壓力越大，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。（教學(xué)說明：如果學(xué)生的探究能力較強(qiáng)，探究活動(dòng)的過程

12、一定要完全放給學(xué)生。如果學(xué)生的探究能力較弱，教師可作適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，幫助學(xué)生提出問題并猜想，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)操作方便、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)方案，但不能代替學(xué)生，完全包辦。）即學(xué)即練1.下列關(guān)于壓力的說法中正確的是（）A.壓力的大小總等于物體的重力B.壓力的方向總是豎直向下的C.壓力的方向總是垂直于受力面D.壓力的作用面積總是等于支持物表面積2.把細(xì)木條壓在橡皮泥上時(shí)，可由_來判斷壓力的作用效果。3.小明家裝修房屋，打算鋪木地板。怎樣選擇好的木地板呢？爸爸說好的木地板硬度高，只要用刀在不同的木地板上劃刻，選擇劃痕最不突出的木地板就可以了。媽媽說這種方法很好，可小明卻認(rèn)為這種比較方法不科學(xué)，并詳細(xì)說明了控制變量

13、法的知識(shí)。爸爸、媽媽聽了以后一致點(diǎn)頭贊許。這是因?yàn)橛绊懩镜匕鍎澓凵疃鹊膬蓚€(gè)主要原因是：（1）_；（2）_。答案：1.C2.橡皮泥的形變3.（1）壓力的大?。?）刀口的鋒利程度（受力面積的大?。┒?、壓強(qiáng)相同的壓力作用在不同的受力面積上也會(huì)產(chǎn)生不同的效果，為了方便比較壓力的作用效果，是引進(jìn)一個(gè)新的物理量壓強(qiáng)的初衷。問題：什么是壓強(qiáng)？學(xué)生活動(dòng)：類比速度的定義，學(xué)生易得出單位面積上受到的壓力可以表示壓力的效果，這就是壓強(qiáng)的定義。甚至可以得到壓強(qiáng)的計(jì)算公式：，單位：N/m2。壓強(qiáng)的單位有一個(gè)專用名稱叫帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，符號(hào)Pa。這是為了紀(jì)念法國(guó)科學(xué)家帕斯卡，它表示一平方米的面積上受到的壓力。（教學(xué)說明：利

14、用學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，運(yùn)用類比的方法，結(jié)合學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)自己得出的結(jié)論，自主得出壓強(qiáng)的定義和公式。讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析，自己獨(dú)立思考解決問題的好習(xí)慣。經(jīng)歷物理規(guī)律的得出過程，獲得成功的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)新知的興趣。）例題：如果物理課本的重力約為2.5 N，平放在桌面上時(shí)，與桌面的接觸面積約為4.7×10-2 m2，那么它對(duì)桌面會(huì)產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)呢？學(xué)生活動(dòng)：求解并思考問題：1.公式中壓力F有多大？壓力是重力嗎？2.公式中受力面積S有多大？是課本的下表面面積還是桌面面積？解：物理課本靜止放在桌面上，它對(duì)桌面的壓力等于它的重力，所以F=2.5 N桌面的受力面積S=4.7×

15、10-2 m2所以壓強(qiáng)=53 Pa書對(duì)桌面的壓力為53 Pa.（教學(xué)說明：通過計(jì)算物理課本平放在桌面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)，記憶公式，理解公式，應(yīng)用公式，同時(shí)也對(duì)帕斯卡的大小有個(gè)感性認(rèn)識(shí)。通過兩個(gè)問題進(jìn)一步理解公式中各個(gè)符號(hào)的意義，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)壓力不同于重力，受力面積是接觸面積。）即學(xué)即練1.關(guān)于壓力和壓強(qiáng)，下列說法中正確的是（）A.物體的質(zhì)量越大，對(duì)受力面的壓力就越大B.壓力越大，對(duì)受力面的壓強(qiáng)就越大C.受力面積越小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定越大D.壓力一定時(shí)，受力面積越小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定越大2.小明用30 N的力將一個(gè)邊長(zhǎng)為0.1 m，重20 N的立方體磚塊壓在豎直墻面上，磚塊會(huì)對(duì)墻面產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)？答案：1.

16、D2.3×103 Pa點(diǎn)撥：S=l2=（0.1 m)2=0.01 m2=3×103 Pa三、改變壓強(qiáng)的方法問題：通過計(jì)算，大家知道了物理課本對(duì)桌面產(chǎn)生的壓強(qiáng)，那如何讓課本對(duì)桌面的壓強(qiáng)增大一倍呢？學(xué)生活動(dòng):思考回答。師生討論各種方法及方法中應(yīng)用的物理知識(shí)。（教學(xué)說明：設(shè)置這個(gè)問題的目的，是為了進(jìn)一步熟悉控制變量，更重要的是為了更深入地理解公式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系，包括后面的改變壓強(qiáng)的方法，也是從公式出發(fā)的。）問題：如果在桌面上不斷地放書，行嗎？為什么？學(xué)生活動(dòng):經(jīng)過討論，明確任何物體能承受的壓強(qiáng)都有一定的限度，超過這個(gè)限度，物體就會(huì)被損壞。問題：如何才能減小或增大壓強(qiáng)呢？應(yīng)

17、該從何處入手分析？利用多媒體展示生活中減小和增大壓強(qiáng)的例子。學(xué)生活動(dòng):討論回答?；貞?yīng)開始時(shí)的問題：現(xiàn)在同學(xué)們知道為什么釘床上的人不會(huì)受傷了吧？學(xué)生實(shí)驗(yàn)：將用硬塑料袋密封的水、粘有膠布的玻璃板依次平放在小釘床上，用錘子砸碎玻璃板，而塑料袋不漏水。（教學(xué)說明：通過一個(gè)實(shí)際問題，使學(xué)生明白改變壓強(qiáng)的必要性。利用多媒體展示實(shí)例，進(jìn)一步感受壓強(qiáng)在生活中的廣泛性。同時(shí)，利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題，利用物理知識(shí)揭示社會(huì)中的偽科學(xué)，體會(huì)學(xué)習(xí)物理是有用的，培養(yǎng)學(xué)生重視客觀事實(shí)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，體現(xiàn)從物理走向社會(huì)的基本思想。）即學(xué)即練1.下列敘述中屬于增大壓強(qiáng)的是（）A.埋電線桿時(shí)要墊上一塊基石B.書包帶扁而寬

18、C.啄木鳥有細(xì)長(zhǎng)而堅(jiān)硬的嘴D.鐵路鋼軌不直接鋪到路基上而是鋪在枕木上2.用螺絲釘緊固零件時(shí)，通常在螺絲釘及螺母下各墊一個(gè)較大的墊圈，使用墊圈的主要作用是（）A.使螺絲釘擰得更緊、更牢固B.減小螺絲釘、螺母對(duì)零件的壓力C.使緊固后的零件更加美觀D.增大受力面積，減小零件所受的壓強(qiáng)3.人坐在沙發(fā)上比坐在硬凳子上感到舒服，是因?yàn)槿耸艿降膲毫，受力面積_，壓強(qiáng)_的緣故。(選填“不變”“變大”或“變小”)答案：1.C2.D3.不變變大變小課堂小結(jié)1.壓力是垂直壓在物體表面上的力，方向總與接觸面相垂直，并不都是由重力產(chǎn)生的。2.壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)，壓力越大，受力面積越小，壓力的作用

19、效果越明顯。3.單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)。計(jì)算公式：，單位：帕斯卡(Pa)，表示一平方米的面積上受到的壓力。4.減小和增大壓強(qiáng)的方法。布置作業(yè)1.參考課本“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1題，粗算自己對(duì)地面的壓強(qiáng)。比較雙腳站立、單腳站立和走路時(shí)對(duì)地面壓強(qiáng)的大?。?.觀察生活中還有哪些減小和增大壓強(qiáng)的應(yīng)用。板書設(shè)計(jì)第十四章壓強(qiáng)和浮力一、壓強(qiáng)三、減小和增大壓強(qiáng)的方法改變壓力或受力面積設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)本節(jié)課的設(shè)計(jì)遵循“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的基本思想。通過生活中神奇的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲，通過師生、生生間的互動(dòng)獲得規(guī)律性知識(shí)，并從知識(shí)出發(fā)，解釋自然現(xiàn)象，指導(dǎo)社會(huì)生活。教學(xué)中運(yùn)用了多種物理的科學(xué)方法，注意到

20、了學(xué)生已有的知識(shí)水平和生活經(jīng)驗(yàn)，通過與舊知識(shí)的對(duì)比、類比，突破了難點(diǎn)，降低了難度。探究實(shí)驗(yàn)不局限于教材圖14.1-3的實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備了多種器材，提倡使用身邊的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種做法本身就是一種創(chuàng)新。物理量的定義，包括公式和單位都由學(xué)生自己得出，不僅達(dá)成了知識(shí)目標(biāo)，還培養(yǎng)了學(xué)生的自信心，鍛煉了表達(dá)能力。教學(xué)內(nèi)容上，分析了壓力的定義，并由壓力的作用效果引入了壓強(qiáng)以及相關(guān)知識(shí)，構(gòu)建了較為合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，板書設(shè)計(jì)體現(xiàn)了知識(shí)的邏輯關(guān)系，形象直觀?；顒?dòng)與探究1.自己舉起自己取一自行車內(nèi)胎，拔掉內(nèi)胎上的氣門針，用一橡皮管封套在氣門上。將內(nèi)胎置于地面上，在內(nèi)胎上放一塊木板，人站在木板上。用嘴通過橡皮管向內(nèi)胎吹氣（

21、圖甲）。換氣時(shí)可將橡皮管折死或夾緊。吹氣過程中，人亦被徐徐托起。 甲 乙也可以用一比較重的物體代替人，放置在上述木板上，用打氣筒向內(nèi)胎打氣，同樣可見重物被徐徐抬起。2.壓力作用效果的影響因素探究用木板或硬紙板做成一個(gè)三面開口的盒子，將其與底面相對(duì)的口向上，取一張紙繃緊粘在這個(gè)口上，如圖乙所示。再用木板或硬紙板剪成圓形，釘上三枚大頭針，做成一個(gè)釘?shù)?。先使釘?shù)释瘸?，平放在紙面上。在凳面背面上逐次加添小物體，可見紙面形變并逐漸增大。但是紙面可支撐相當(dāng)重的物體而不破裂。再使釘?shù)释瘸轮糜诩埫嫔?，并置相同的物體于凳面上，可觀察到釘尖很快會(huì)扎破紙面?？傻媒Y(jié)論：在受力面積不變時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越

22、明顯；在壓力不變時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。參考資料1.幾個(gè)壓強(qiáng)值（Pa）的參考數(shù)據(jù)一般有縫鋼管能承受的壓強(qiáng)1.96×105無縫鋼管能承受的壓強(qiáng)7.84×10578.4×105載重汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)0.14×1050.2×105輕六輪汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)0.12×105履帶拖拉機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)（約）0.3×105坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)（約）（0.40.5）×105火車車輪與鋼軌之間的壓強(qiáng)（7 0009 000）×105火車鋼軌與軌枕之間的壓強(qiáng)20×105軌枕與道床之間的壓強(qiáng)（1.53）×

23、105機(jī)械泵所獲得的氣壓（真空度）0.13石墨轉(zhuǎn)化為金剛石（高溫下加壓）4×1010現(xiàn)代技術(shù)可達(dá)到的壓強(qiáng)1.7×1011地球中心的壓強(qiáng)3.6×1011太陽(yáng)中心的壓強(qiáng)1016白矮星1022原子彈爆炸1014正常人的血壓（收縮壓）>1.87×104正常人的血壓（舒張壓）<1.2×104汽水瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)>106炊事用高壓鍋內(nèi)的最大壓強(qiáng)（1.21.3）×1052.帕斯卡（B.Pascal，16231662年）法國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家，1623年出生于克萊蒙費(fèi)朗，后遷居巴黎。父親是著名的數(shù)學(xué)家。他從小學(xué)習(xí)優(yōu)異，善于思考，對(duì)數(shù)學(xué)

24、和物理特別愛好，人稱為神童。16歲就參加了巴黎的數(shù)學(xué)與物理學(xué)界的學(xué)術(shù)活動(dòng)，并發(fā)表第一篇論文圓錐曲線論，提出投影幾何的基本定理之一“圓錐曲線內(nèi)接六邊形的三對(duì)邊交點(diǎn)共線”。18歲時(shí)他創(chuàng)制了第一架機(jī)械式計(jì)算器。曾在論算術(shù)三角形中提出二項(xiàng)式系數(shù)的三角形排列法（這一三角形已由我國(guó)楊輝早在1261年詳解九章算法中得出）。他還是概率論的創(chuàng)始人之一。他在物理學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是對(duì)大氣壓強(qiáng)和流體靜力學(xué)的研究。帕斯卡在1646年重復(fù)托里拆利實(shí)驗(yàn)獲得成功。他還把12米長(zhǎng)的玻璃管固定在船的桅桿上用水和葡萄酒做托里拆利實(shí)驗(yàn)。1647年他發(fā)表了關(guān)于真空的新實(shí)驗(yàn)一書。16461651年他還在巴黎、多姆山等地的多次試驗(yàn)中證實(shí)了大

25、氣壓強(qiáng)隨高度的增加而減小，并與當(dāng)?shù)貧庀髼l件有關(guān)，從而預(yù)示了利用氣壓計(jì)預(yù)報(bào)氣象的前景。帕斯卡還從力的平衡的觀點(diǎn)進(jìn)一步研究了流體的平衡。在他逝世后的第二年出版的論液體平衡和空氣的重量中，分別論述了流體靜力學(xué)和氣體力學(xué)，書中提出了帕斯卡定律，提出了水壓機(jī)的原理。他還詳細(xì)證明了器壁上由于液重產(chǎn)生的壓強(qiáng)僅與深度有關(guān)，從理論上解釋了流體靜力學(xué)佯謬。更可貴的是，他把實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)推論的一個(gè)有機(jī)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)在自然科學(xué)中實(shí)驗(yàn)才是唯一可以信賴的良師，用以批駁耶穌教神父反對(duì)真空存在的論點(diǎn)。大氣壓強(qiáng)單位就是用帕斯卡命名的。他從18歲起就疾病纏身，由于父喪和一次馬車事故，打斷了他在科學(xué)事業(yè)中的創(chuàng)造才華。31歲時(shí)，他放棄了科

26、學(xué)研究，投身于神學(xué)。他對(duì)神的信仰發(fā)展到了極端，把帶刺的腰帶纏在腰上，當(dāng)心中有不夠“虔誠(chéng)”的念頭出現(xiàn)時(shí)，就用手去打腰帶來懲罰自己。由于他這樣折磨自己，1662年8月19日病逝于巴黎，終年39歲。3.重型平板掛車當(dāng)我們運(yùn)輸一些非常巨大沉重而又不能拆解開分別運(yùn)送的設(shè)備時(shí)，使用重型平板掛車是個(gè)非常好的選擇。我國(guó)制出了載重為150噸的大型平板掛車，100多噸重的設(shè)備可以直接放在它上面運(yùn)輸。這種平板掛車下面共裝了64只輪子，分成8排、每排8只，這樣輪子多了，相當(dāng)于增大了受力面積，每只分擔(dān)的壓強(qiáng)不太大，制造、安裝都較易；同時(shí)輪子對(duì)地面的壓強(qiáng)也不太大，避免壓環(huán)路面。把輪子加大加寬能減小輪子對(duì)地面的壓強(qiáng)，增加輪

27、子的個(gè)數(shù)，同樣能減小輪子對(duì)地面的壓強(qiáng)。4.我國(guó)古代對(duì)壓強(qiáng)的研究在我國(guó)古代就有很多運(yùn)用壓強(qiáng)的實(shí)例和記載。春秋末年的考工記中記載著建筑堤壩、圍墻等應(yīng)具有一定的形狀，提出了在施工中應(yīng)考慮大底部與小頂部的合理比例?！胺矠榉?，廣為崇方，其閷參分去一，大防外”。這就是說在筑堤壩時(shí)，要考慮底寬與頂高的比例，頂方比底要減少三分之一（閷為削減的意思），這樣的堤壩才能保證下底部的穩(wěn)定性。還記載了“囷、窌、倉(cāng)、城，逆墻六分”。這里的“囷”是圓形糧倉(cāng)，窌是房屋。意思是在建造囷、窌、倉(cāng)、城時(shí)要考慮底寬大于頂寬，高為墻厚的6倍。這些都是古代工匠們?cè)谑┕ぶ袘?yīng)用增大受力面積從而減小壓強(qiáng)的方法。教學(xué)案例導(dǎo)入新課師：利用多媒體播

28、放坦克行駛、飛機(jī)升空、潛艇上浮的視頻。師：大家看到這些片斷都產(chǎn)生了什么想法？生：坦克為什么使用履帶？金屬做的飛機(jī)是怎么升空的？鋼鐵做的潛艇是怎么實(shí)現(xiàn)浮沉的？師：想知道這些問題的答案，我們需要學(xué)習(xí)第十四章壓強(qiáng)和浮力的知識(shí)。師：播放釘床碎大石的視頻。大家又產(chǎn)生了什么問題呢？生：為什么人在釘床上會(huì)不會(huì)受傷？師：這就是我們要學(xué)習(xí)的第一節(jié)壓強(qiáng)的知識(shí)。推進(jìn)新課一、壓力師：前面我們學(xué)習(xí)過壓力，請(qǐng)同學(xué)們?cè)谙旅鎺追鶊D中畫出物體對(duì)接觸面的壓力。生：作出力的圖示。師：觀察所畫壓力有什么共同點(diǎn)？生：思考并回答：壓力的方向都與接觸面相垂直。師：我們把這種垂直壓在物體表面上的力稱為壓力。壓力與重力相同嗎？壓力都是由重力產(chǎn)

29、生的嗎？什么情況下，壓力的大小等于重力的大??？生：壓力不同于重力，也不都是由重力產(chǎn)生的，當(dāng)物體壓在水平面上的時(shí)候，壓力等于重力。師：請(qǐng)大家考慮下列關(guān)于壓力的說法中正確的是（）A.壓力的大小總等于物體的重力B.壓力的方向總是豎直向下的C.壓力的方向總是垂直于受力面D.壓力的作用面積總是等于支持物表面積（點(diǎn)評(píng)：將壓力與重力通過在力的要素上作對(duì)比，學(xué)生很容易明白壓力不同于重力。）二、影響壓力作用效果的因素師：力具有改變物體形狀的作用效果，哪位同學(xué)能夠說出生活中有關(guān)壓力作用效果的例子來？生1：人在雪地中行走，陷入雪中。生2：訂書機(jī)將釘子釘入書本。生3：冬天蓋的棉被壓得自己睡不著。生4：汽車輪胎會(huì)把地面

30、壓壞。師：請(qǐng)學(xué)生們觀察教材“想想議議”中蟬和駱駝的圖片，看看有什么不同？生：蟬的口器插入了樹皮，駱駝的腳掌陷入沙地一點(diǎn)都不深。師：蟬的口器對(duì)樹皮產(chǎn)生了壓力；駱駝的腳掌對(duì)沙地也產(chǎn)生了壓力。但是蟬的口器插入了樹皮，駱駝的腳掌陷入沙地一點(diǎn)都不深，這就是說它們產(chǎn)生的壓力的作用效果不同。誰的效果更明顯？生：蟬。師：那你們產(chǎn)生了什么問題？生1：為什么壓力的作用效果不同？生2：壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？師：大家提出的問題非常好，下面我們就來研究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？也就是為什么壓力的作用效果不同？那么大家認(rèn)為壓力的作用效果和什么因素有關(guān)呢？請(qǐng)同學(xué)們手拿一支鉛筆，分別用兩個(gè)指頭抵住筆頭和筆尾，感覺

31、一下。生：學(xué)生體驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)尖端扎得較疼。師：這說明壓力的作用效果可能和什么因素有關(guān)？生：可能與面積有關(guān)。師：什么面積？生1：接觸面積。生2：受力面積。師：很好。再請(qǐng)大家用大小不同的力，把筆尖抵住指頭，感覺一下。生：學(xué)生體驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)用力扎時(shí)較疼。師：這說明壓力的作用效果除了與受力面積有關(guān)以外，還可能與什么因素有關(guān)？生：壓力的大小，壓力越大，效果越明顯；壓力越小，效果越不明顯。（點(diǎn)評(píng)：通過學(xué)生的親身體驗(yàn)，感受壓力的作用效果。同時(shí)，為學(xué)生指明猜想的方向，提高猜想活動(dòng)的效率。）師：我們的猜想正確嗎？請(qǐng)同學(xué)們利用桌子上的器材設(shè)計(jì)方案，驗(yàn)證我們的猜想。生：分組探究。師：巡視指點(diǎn)。待學(xué)生實(shí)驗(yàn)后要求幾個(gè)采用不同方

32、法的同學(xué)展示。生1：我們使用的是沙箱、壓強(qiáng)桌、磚塊。將壓強(qiáng)桌的釘子放在沙子上，發(fā)現(xiàn)釘子插入了沙子。然后將磚塊輕輕放在壓強(qiáng)桌上，發(fā)現(xiàn)釘子陷入得更深了。這說明在受力面積相同的情況下，壓力越大，作用效果越明顯。再把壓強(qiáng)桌翻過來，也放上磚塊，發(fā)現(xiàn)桌子陷入的比第一次深，但沒有第二次深。說明在壓力相同的情況下，受力面積越大，壓強(qiáng)越小。師：這位同學(xué)說得真棒，掌聲鼓勵(lì)一下。那你的實(shí)驗(yàn)方案中應(yīng)用了什么物理方法？生1：控制變量法。師：你是如何控制變量的？生1：先控制受力面積相同，觀察作用效果與壓力的關(guān)系，然后控制壓力相同，觀察作用效果與受力面積的關(guān)系。師：你是通過什么現(xiàn)象觀察壓力作用效果的？生1：通過小桌陷入沙子

33、的深淺。師：好，你們做得很成功。如果把細(xì)木條壓在橡皮泥上時(shí)，可由什么現(xiàn)象來判斷壓力的作用效果。生：橡皮泥的形變。師：還有采用其他不同方法的嗎？生2：我們使用的是更簡(jiǎn)單的辦法。先把磚塊平放在沙子上，再側(cè)放在沙子上，然后立放在沙子上，分別觀察陷入沙子的深淺。這樣做是為了控制壓力不變。接下來只要把另一塊磚摞上就行了，這樣就可以控制受力面積不變，而改變壓力了。師：好，你們也很聰明，采用了不同的方法。相信你們一定能學(xué)好這節(jié)課的。生3：其實(shí)通過剛才鉛筆的體驗(yàn)就可以說明問題了。兩手一起抵住鉛筆，這就是控制壓力相同，而受力面積不同，感覺尖的一端扎得更疼，說明在壓力相同時(shí)，受力面積越小，作用效果越明顯。而用同一

34、端，輕輕地扎和重重地扎，是控制受力面積相同，壓力越大了，作用效果越明顯。其他學(xué)生報(bào)以肯定的掌聲。（點(diǎn)評(píng)：提倡使用生活中容易獲得的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受“利用身邊的儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的樂趣。更提倡使用不同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)展學(xué)生思路。同時(shí)，對(duì)學(xué)生的想法及時(shí)給以鼓勵(lì)和肯定，保護(hù)學(xué)生求知、探索的意識(shí)。）師：小明家裝修房屋，打算鋪木地板。怎樣選擇好的木地板呢？爸爸說好的木地板硬度高，只要用刀在不同的木地板上劃刻，選擇劃痕最不突出的木地板就可以了。媽媽說這種方法很好，可小明卻認(rèn)為這種比較方法不科學(xué)，并詳細(xì)說明了控制變量的知識(shí)。爸爸、媽媽聽了以后一致點(diǎn)頭贊許。這是因?yàn)橛绊懩镜匕鍎澓凵疃鹊膬蓚€(gè)主要原因

35、是：（1）_；（2）_。生：壓力的大??；刀口的鋒利程度（受力面積的大?。┤?、壓強(qiáng)師：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān)，壓力越大，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。相同的壓力作用在不同的受力面積上也會(huì)產(chǎn)生不同的效果，比如剛剛對(duì)鉛筆兩端產(chǎn)生效果的嘗試。為了方便比較壓力的作用效果，我們引進(jìn)一個(gè)新的物理量壓強(qiáng)，用符號(hào)p來表示。那么壓強(qiáng)的定義是什么呢？前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過一個(gè)類似的物理量，經(jīng)過的路程越長(zhǎng)，花費(fèi)的時(shí)間越短，運(yùn)動(dòng)得越快生：迫不及待地說出是速度。師：請(qǐng)大家思考并嘗試填充下表：物理量速度v壓強(qiáng)p意義運(yùn)動(dòng)的快慢壓力的效果定義單位時(shí)間內(nèi)通過的路程有關(guān)因素路程s/m壓力F/N時(shí)間t/s受力面積

36、S/m2公式單位m/s生：思考討論。生1：壓強(qiáng)的定義是單位面積上受到的壓力，公式：，單位：N/m2。師：其他同學(xué)和他的答案一樣嗎？生2：?jiǎn)挝皇桥了箍?。師：?duì)，除了牛每平方米以外，還有一個(gè)單位，就是帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，符號(hào)Pa，這是為了紀(jì)念偉大的法國(guó)科學(xué)家帕斯卡。1 Pa=1 N/m2，表示一平方米的面積上受到的壓力為一牛頓。師：關(guān)于壓力和壓強(qiáng)，下列說法中正確的是（）A.物體的質(zhì)量越大，對(duì)受力面的壓力就越大B.壓力越大，對(duì)受力面的壓強(qiáng)就越大C.受力面積越小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定越大D.壓力一定時(shí)，受力面積越小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)一定越大生：D師：假設(shè)物理課本的重力約為2.5 N，平放在桌面上時(shí)，與桌面的接觸面積約

37、為4.7×10-2 m2，那么它對(duì)桌面會(huì)產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)呢？請(qǐng)一名同學(xué)到黑板上板演求解過程，其他同學(xué)在練習(xí)本上做。生：思考并解答。師：強(qiáng)調(diào)計(jì)算步驟的規(guī)范性。提出問題：公式中壓力F有多大？壓力是重力嗎？生：和重力一樣大，但不是重力，只是在數(shù)值上相等。師：小明用30 N的力將一個(gè)邊長(zhǎng)為0.1 m，重20 N的立方體磚塊壓在豎直墻面上，磚塊會(huì)對(duì)墻面產(chǎn)生多大的壓強(qiáng)？答案：S=l2=(0.1 m)2=0.01 m2=3×103 Pa師：公式中受力面積S有多大？是課本的下表面面積還是桌面面積？生：是下表面面積。師：強(qiáng)調(diào)受力面積的問題。（點(diǎn)評(píng)：學(xué)習(xí)知識(shí)的過程本身就是探究的過程，為壓強(qiáng)下定義，也是探究活動(dòng)，通過列出表格類比速度，學(xué)生自主得出定義和公式并不是什么難事，從而突破了難點(diǎn)。理解公式中各個(gè)符號(hào)的物理意義，理解什么是壓力，什么是受力面積。）四、改變壓強(qiáng)的方法師：通過計(jì)算