探究压力的作用效果与哪些因素有关教学设计

探究压力的作用效果与哪些因素有关教学设计一、教学目标1.知识与技能目标理解压力的概念，知道压力的方向与受力面垂直。通过实验探究，总结出压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。掌握压强的概念，能运用压强公式进行简单的计算。2.过程与方法目标通过观察、实验和分析，培养学生的观察能力、实验探究能力和逻辑思维能力。经历探究压力作用效果与哪些因素有关的过程，学习控制变量法。3.情感态度与价值观目标通过实验探究，激发学生的学习兴趣和探究欲望，培养学生实事求是的科学态度。体会物理知识在生活中的广泛应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点压力的概念和方向。探究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系。压强的概念和公式。2.教学难点压力与重力的区别。控制变量法在实验探究中的运用。压强概念的理解。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示图片展示一些生活中与压力有关的图片，如压路机压路、图钉按入墙壁、书包背带等。2.提问引导问：同学们，在这些图片中，你们能看到什么共同的现象？答：物体对另一个物体有挤压的作用。引导：这种挤压作用在物理学中就叫做压力。今天我们就来探究压力的作用效果与哪些因素有关。

（二）新课教学（30分钟）1.压力的概念（5分钟）讲解垂直作用在物体表面上的力叫做压力。强调压力的两个关键要素：垂直作用和作用在物体表面。举例说明让学生举例生活中哪些力是压力，并分析其受力物体和施力物体。例如，放在水平桌面上的书本，书本对桌面的力就是压力，施力物体是书本，受力物体是桌面。2.压力的方向（3分钟）演示用一个木块压在墙壁上，让学生观察压力的方向。总结压力的方向总是垂直于受力面指向受力物体。3.探究压力的作用效果与哪些因素有关（15分钟）提出问题压力的作用效果可能与哪些因素有关呢？学生猜想让学生分组讨论并猜想，然后请小组代表发言。学生可能的猜想：压力大小、受力面积大小、物体的形状等。设计实验引导学生回顾控制变量法，并运用控制变量法设计实验来探究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系。实验器材：小桌、海绵、砝码、木板等。实验步骤：把小桌腿朝下放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。在小桌上放上一个砝码，观察海绵的凹陷程度有什么变化。把小桌桌面朝下放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。在小桌上放上同样的砝码，观察海绵的凹陷程度有什么变化。让学生分组进行实验，教师巡视指导，提醒学生注意观察实验现象，并记录实验数据。进行实验与收集证据学生分组实验，教师巡视，及时发现问题并给予指导。学生记录实验现象和数据，如下表所示：|实验次数|压力情况|受力面积情况|海绵凹陷程度||::|::|::|::||1|小桌腿朝下，无砝码|桌面面积|较浅||2|小桌腿朝下，一个砝码|桌面面积|较深||3|小桌桌面朝下，无砝码|桌腿面积|很浅||4|小桌桌面朝下，一个砝码|桌腿面积|较浅|分析与论证组织学生分析实验数据和现象，讨论压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系。引导学生得出结论：压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。4.压强的概念（7分钟）讲解为了比较压力的作用效果，物理学中引入了压强这个物理量。压强的定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强的公式：$p=\frac{F}{S}$，其中$p$表示压强，$F$表示压力，$S$表示受力面积。压强的单位：帕斯卡，简称帕，符号是$Pa$。$1Pa=1N/m^2$，表示每平方米面积上受到的压力是1牛顿。举例计算已知一个物体重50N，与水平地面的接触面积是$0.1m^2$，求物体对地面的压强。解：根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p=\frac{50N}{0.1m^2}=500Pa$。

（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾本节课所学内容，包括压力的概念、方向，压力的作用效果与哪些因素有关，压强的概念和公式等。2.请学生发言，总结自己在本节课中的收获和体会。

（四）课堂练习（10分钟）1.基础练习关于压力，下列说法正确的是（）A.压力的方向总是竖直向下的B.压力的大小等于物体的重力C.压力的方向总是垂直于物体的表面D.压力的方向有时垂直于物体的表面，有时不垂直于物体的表面答案：C一个重为20N的物体放在水平地面上，与地面的接触面积是$0.1m^2$，则物体对地面的压力是______N，压强是______Pa。答案：20；2002.拓展练习如图所示，物体A重30N，B重15N，A的底面积为$10cm^2$，B的底面积为$5cm^2$。求：A对B的压强。B对桌面的压强。解：A对B的压力$F_1=G_A=30N$，受力面积$S_1=5cm^2=5×10^{4}m^2$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p_1=\frac{F_1}{S_1}=\frac{30N}{5×10^{4}m^2}=6×10^4Pa$。B对桌面的压力$F_2=G_A+G_B=30N+15N=45N$，受力面积$S_2=5cm^2=5×10^{4}m^2$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p_2=\frac{F_2}{S_2}=\frac{45N}{5×10^{4}m^2}=9×10^4Pa$。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业完成课本上的课后练习题。一个人双脚站立与单脚站立相比较，对地面的压强是（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定答案：A一辆坦克的质量为20t，每条履带与地面的接触面积为$2m^2$，求坦克对水平地面的压强。（$g=10N/kg$）解：坦克的重力$G=mg=20×10^3kg×10N/kg=2×10^5N$，坦克对地面的压力$F=G=2×10^5N$，受力面积$S=2×2m^2=4m^2$。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p=\frac{2×10^5N}{4m^2}=5×10^4Pa$。2.实践作业观察生活中哪些地方应用了增大或减小压强的方法，并记录下来，下节课交流。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对压力和压强的概念有了较清晰的理解，掌握了压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系以及压强的公式，并能运用公式进行简单的计算。在教学过程中，通过实验探究活动，培养了学生的观察能力、实验探究能力和逻辑思维能力，让学生经历了科学探究的过程，体会了控制变量法的重要性。同时