《压强》教材分析

1、第九章 压强,2014年3月18日,教学交流,主要内容,一、教材分析,二、各节教学建议,1、全章概述: 压强不仅和人们的生活密切相关，而且是材料力学、热力学中的核心概念。课标中属于理解层次的内容要求中有四条，压强是其中一条。压强是初中物理课程中一个重要概念，它是体现压力作用效果的重要物理量之一。 本章在引入压强的概念后，教学线索由学习液体压强、大气压强进一步拓展为学习流体压强，同时为下一章浮力的计算埋下伏笔。压强定义再次使用比值定义法,一、教材分析,2、课程标准要求： 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。 2.2.8 通过实验，探究并了解液体压强与哪些因素有关。

2、知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用,14年考试说明,基础知识,1）实验多,2）应用多,3）物理学史多,4）研究物理问题的方法多,5）需要的知识多，能力要求高,3、本章教材的特点（五多一高,4、本章教学的重、难点： 重点： 压强概念的形成 液体压强的特点和液体压强的大小。 大气压强的存在。 流体压强与流速的关系,难点： 压强概念的形成。 应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题。 大气压强的存在。大气压的测量。 利用流体压强与流速的关系解释相关的现象,多数学生学习本章时会感觉困难，原因是涉及的知识多，综合性强，既要有实验探究的思路，又要有理性思维，而

3、学生又缺少压强方面的生活体验，所以建议老师们切不可急于求成,重要提示,5、课时安排建议：10课时 第1节 压强 2课时 第2节 液体的压强 2课时 习题课 1课时 第3节 大气压强 2课时 第4节 流体压强与流速的关系速度 1课时 复习 2课时,二、各节教学建议,章节引入,通过设问，不仅使学生认识到液体压强究竟有多大，而且极大地激发他们的学习兴趣和求知欲,第1节 压强,教学目标,1、能通过实验，探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的关系,2、能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位，并能用压强公式进行简单计算,3、会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法，并能解释与压强有关的物

4、理现象,二、各节教学建议,重、难点,重点： 压强概念的形成,难点： 压强概念的形成,压强是生活和生产中应用广泛的一个概念，这部分知识在解释一些自然现象时也经常用到，又是后面学习大气压强、浮力和高中学习气体性质的基础。压强的概念是贯穿一章的核心概念，是本节的重点,对本节教材的理解,教学主要内容,1、压强 2、怎样减小或增大压强,教学思路,第一课时,第二课时,1、关于引入,目的：增强趣味性、可视性和神秘感，在第一时间抓住学生的注意力,方案一：针扎气球实验,方案二：砖破纸实验,方案三 钉床实验、 踩鸡蛋实验,F=G FG F=G+F1 F=G-F1 F=F1-G F=F1,竖直 垂直斜 竖直 竖直

5、竖直 水平 向下 面向下 向下 向下 向上 向左,没学过的：指出什么是压力垂直作用在物体表面的力。带领学生分析下列各种情景中，物体对表面的压力及方向,2、关于压力,对比压力和重力,对比压力和重力,学过的：通过带领学生分析：“图中的茶杯对桌面,图钉对墙面,木块对斜面是否有作用力?方向如何？”回忆、复习压力的相关知识,提示： 关于压力的教学，要利用好学生已有知识及相应的演示实验，帮助学生建立压力的概念，区分压力和重力，认识压力的作用效果,3、关于探究实验,要让学生经历完整的探究过程，过程比结果更重要。 提出问题：压力的作用效果跟什么因素有关？ 猜想假设：（学生提出猜想的同时，一定要提出理由或依据）

6、压力的作用效果跟压力大小、受力面积大小有关。物体的重力、放置角度？ （手指压铅笔,让学生自主设计实验，引导学生解决好以下三个问题： 如何体现压力的作用效果？ 如何改变压力的大小和受力面积的大小？ 设计和进行实验时要控制哪些变量,以上问题，教师一定不要包办代替，要给学生展示的机会，让他们有真实、深刻的感受,压力产生了怎样的作用效果,压力产生的作用效果相同吗,学生分组实验：尽量给不同小组提供各种不同器材，包括生活中常用的物品，使学生逐渐意识到探究仪器就在我们身边,结论： 压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关,压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显； 受力面积一定时，压力越大，压力作用效

7、果越明显,4、关于压强概念、公式、单位,在实验的基础上，指出：物理上用压强表示压力的作用效果,引导学生回顾速度概念的定义法，并展开充分讨论：在比较物体运动快慢时，要求控制时间相同或路程相同；同理，比较压力的作用效果时，需要控制受力面积相同或者压力相同。这就需要用到比值定义法，通过比较相同受力面积下压力的大小，即压强。 这样处理，可以使学生加深对压强概念的理解，为后续学习功率等概念打好基础,单位：帕斯卡（Pa,1Pa=1N/m2（小故事、估算,物体所受压力的大小跟受力面积之比叫做压强,公式,即,16231662。法国数学家、物理学家、思想家。,人只不过是一根芦苇， 是自然界最脆弱的东西，但他是一

8、根有思想的芦苇。” 布莱士帕斯卡,简介帕斯卡,猜猜看：下图中芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和大象对地面的压强，哪个大,体重475N，接地面积9.5cm2,体重60000N，每只脚掌面积600cm2,已知,求,解,答：芭蕾舞演员足尖对舞台的压强比大象对地面的压强大,5、关于怎样减小、增大压强,增大压强,减小压强,注意提炼方法,分析生活中减小、增大压强的事例,练习如图的四个事例中，属于减小受力面积，增大压强的实例是；（,C,议一议,冬天，当你在湖中的冰面上玩耍，发现冰面有破裂的迹象时，你必须（,A、原地站着不动，等待别人来救,B、迅速跑到岸边,C、迅速躺下，大声呼救,D、慢慢向岸边走去,C,第2节 液

9、体压强,教学目标,1、经历探究液体压强的特点的实验过程，认识液体压强与液体深度和密度的关系，能准确陈述液体压强的特点。会利用液体压强的特点解释有关现象,2、能熟练写出液体压强公式，并能进行简单计算,3、能说出连通器的特点，并能举出一些常见连通器的实例,二、各节教学建议,重、难点,重点： 液体压强的特点和液体压强的大小,难点： 应用液体压强特点和液体压强公式解决实际问题,本节教材从液体具有流动性和受重力作用出发，研究液体压强的特点。液体压强知识的综合性较强，它是在学生学习了密度、力、平衡力和压强的基础上展开的。这些知识又为后面浮力的学习奠定基础。为了让学生对液体压强特点和大小有直观的感性认识，较

10、好的理解液体压强的特点，建议教师组织学生经历探究液体压强特点的实验过程。结合建立物理模型进行分析，从定性到定量的认识过程，有助于学生理解液体压强,对教材的理解,教学主要内容,1、液体压强的特点 2、液体压强的大小 3、连通器,教学思路,第一课时,第二课时,1、关于感知液体压强,一定要让学生亲历这个过程，有条件的一定要让学生亲自感受,实验一：液体对容器底有压强,实验二：液体对容器侧壁有压强,实验三：液体内部向各个方向都有压强,2、关于探究液体压强与哪些因素有关的实验,教材上将这个实验设计为演示实验，但只要条件允许，还是建议教师采用学生分组实验的方式教学，再次让学生经历一个完整的探究实验过程，即：

11、 提出问题猜想与假设设计实验与制定计划进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作,注意实验方法的渗透：转换法和控制变量法,详细介绍压强计的构造、原理、使用方法。 教师边示范边讲解，再让学生去探究,让学生认识到：U型管两液面高度差越大，液体压强越大,控制不变的量液体密度、深度 需要改变的量橡皮膜朝向 观察记录的量U型管高度差,液体内部压强与橡皮膜方向的关系,结论,在同种液体同一深度，各个方向的压强相等,液体内部压强与深度的关系,控制不变的量液体密度 需要改变的量深度 观察记录的量U型管高度差,结论,在同种液体同一方向，压强随 深度的增加而增大,控制不变的量深度 需要改变的量液体密度 观察记录的量

12、U型管高度差,液体内部压强与液体密度的关系,结论,在同一深度，液体密度越大，压强越大,p,g h,建模法,3、关于液体压强的大小,求液面下 A点处的压强大小,找 h,深度：该点到自由液面的竖直距离,液体压强与液重无关（参看张明的实验,液体压强只与液体密度和深度有关,介绍一些实验及现象 帕斯卡桶实验： 法国物理学家帕斯卡在1648年做了一个实验。在一个封闭的木桶内装满水，从桶盖上插进一根细长的管子，他从阳台上向管子中灌水,只用了几杯水，桶就被撑破了。 说明液体压强与深度的关系,潜水员在30米深的水下安全工作时间仅为2 0min。 潜水等高气压作业后减压不当，常可因血管内外及组织中形成气泡引起急性

13、减压病或演变为减压性骨坏死,定义,上端开口 ，下端相连的容器叫连通器,原理,连通器里的液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的,4、关于连通器液体压强的应用,取液片AB，左边液柱对AB向右的压强，等于右边液柱对AB向左的压强,根据p=gh，可知深度相等。 所以：自由液面相平,连通器的原理,连通器的应用,茶壶,锅炉水位计,自来水塔,疏通水道,船闸,解释生活中的现象,答： 根据Pgh，同种液体，压强随深度的增加而增大。 河水越深,产生的压强越大,大坝下部承受的压强比上部大. 所以大坝要做成上窄下宽，使之能承受更大的压强,1、归纳求压力压强基本解题思路,固体压力、压强 一般求法：先求压力再求压强

14、特殊求法： p=固gh 液体压力、压强 一般求法：先求压强再求压力 特殊求法： p=G/s（柱状液体,2、精选例题，循序渐进。 用好教材和学探诊,关于习题课,如图，一个重4 N，底面积为20 cm2的薄壁玻璃杯放在水平桌面上，将重5 N的水倒入杯中，水面到杯底的距离为10 cm，若g=10 N/kg，则（ ）。 A水对杯底的压强为2 500 Pa B水对杯底的压力为2 N C盛有水的玻璃杯对桌面 的压力为4 N D盛有水的玻璃杯对桌面的 压强为4 500 Pa,BD,区分固体、液体压力压强的好例子,如图所示，有三个底面积相同、质量相同、形状不同的容器，装有相同深度的水。（1）液体对容器底部的压

15、力FA FB FC 液体对容器底部的压强PA PB PC； （2）容器所装液体的重力GA GB GC 容器对桌面的压强PA PB PC,第3节 大气压强,教学目标,1、通过观察、实验，检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用,2、能简单描述托里拆利实验，能说出标准大气压的数量级，能说出大气压随高度变化的规律,3、能说出液体沸点跟气压的关系,二、各节教学建议,4、了解活塞式抽水机的工作过程和原理,重、难点,重点： 大气压的存在,难点： 大气压的存在。大气压的测量,人类生活在大气层中，依赖大气生存，因此有必要学习大气压强，了解大气压强在生产、生活中的重要作用。但由于气体看不见、

16、摸不着，气体的压强也容易被人们忽视。在刚学完液体压强的基础上，教师可以用类比的方法引导学生推测气体是否也有压强？由此激发学生的思维和探究欲望。教师在本节教学过程中，要多联系学生身边的实际情况，有针对性地指导和训练，以强化学生运用知识的能力和规范表达的能力,对教材的理解,教学主要内容,1、大气压强的存在 2、大气压的测量,教学思路,第一课时,第二课时,1、关于引入,通过复习液体压强产生的原因，用类比的方法引发学生思考，在我们生活的大气层底部有没有大气压强呢？如果有大气压强，你认为它具有什么样的特点？举例说明,2、关于大气压强的存在,实验设计要有层次，要安排得当。实验前教师一定要事先做过，确保演示

17、实验成功、现象明显,马德堡半球实验：证明大气压强存在的著名实验，历史再现，提高学生兴趣,建议做对比实验：抽气后做一次；打开球的阀门再做一次,马德堡半球实验 早在1654年，德国马德堡市市长奥托格里克就在马德堡市公开表演一个著名实验马德堡半球实验。他把两个直径为30cm铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开,简介奥托格里克,雄辩术、优雅的语言和争论的技巧，在自然科学的领域中是没有用处的”。 奥托格里克,16021686，德国物理学家、工程师和自然哲学家。1646年开始任马德堡市市长。,他发明了活塞式抽气泵，做了许多关于

18、真空和大气压强的实验。最精彩的实验是用马德堡半球显示大气压力的表演,覆杯实验：证明大气压存在、证明大气向各个方向都有压强、证明大气压大。教学的重点放在对实验现象的分析上,分析：硬塑料片受重力作用，受水向下的压力作用及重物向下的拉力，没有下落，说明它还受向上的力的作用。这个力的施力物体只能是大气，证明大气存在压强,为排除是水将硬塑料片粘在杯口的，可以将杯子上端的止水夹松开，杯子上下两侧大气压强相等，在重力作用下，塑料片和水落下，与前面的实验形成鲜明的对比,还可以演示套管实验、瓶吞鸡蛋实验等等，设计合适的问题，提高学生学习的兴趣，激发他们的求知欲。比如：可以让学生自己解释套管试验的现象；可以让学生

19、想办法让被瓶子吞入的鸡蛋再完整的吐出来等等,F拉 F大气 二力平衡,原理一：用压强定义粗略计算,3、关于大气压强的测量,P大气,P液体,P大气 = P液体=液体g h,原理二：用液体压强代替大气压强,介绍托里拆利实验（看录像,水银 gh,13.6103 kg/m39.8 N/kg0.76 m,1.013105 Pa,p大气=p水银,大气压的数值（为什么不用水来做,粗略计算标准大气压可取为105 Pa,标准大气压 p0= 1.013105 Pa,16081647。意大利数学家、物理学家。,简介托里拆利,1641年写了第一篇论文论自由坠落物体的运动，发展了伽利略关于运动的想法。经卡斯提利推荐做了伽

20、利略的助手，伽利略去世后接替伽利略作了宫廷数学家，1647年10月25日（39岁）过早去世,介绍气压计：测量大气压的仪器,水银气压计,金属盒气压计 （又称无液气压计） 可改装为登山用的高度计,自制气压计,大气压随高度增加而减小。 大气压变化的规律：在海拔3 000 m以内，每上升10 m，大气压大约降低100 Pa,4、关于大气压强的变化,拿着自制气压计从楼下到楼上，观察玻璃管内水柱高度的变化,喝饮料,吸盘,5、关于大气压强的应用,活塞式抽水机,拓展知识：茶壶倒水、良心壶,练习： 压力锅出气口的直径d，限压阀的质量为m，大气压强p0，当限压阀刚好被抬起向外喷气时，锅内气体的压强是多大,分析：限压阀刚好抬起时，满足受力平衡,F,F,G,第4节 流体压强与流速的关系,教学目标,1、通过实验，能总结出流体压强与流速的关系,2、能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因,3、能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象,二、各节教学建议,重、难点,重点： 流体压强与流速的关系,难点： 利用流体压强与流速的关系解释相关现象,本节内容是对液体压强和气体压强特点的拓展。流体压强与流速