压力的作用效果教学设计

压力的作用效果教学设计一、教学目标1.知识与技能目标理解压力的概念，能识别压力。通过实验探究，掌握压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关，并能用压强公式\(p=\frac{F}{S}\)进行简单计算。知道压强的单位及单位换算，了解增大和减小压强的方法，并能解释生活中相关的现象。2.过程与方法目标通过观察、实验以及探究等活动，培养学生的观察能力、动手操作能力、分析归纳能力和科学探究能力。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探究活动，激发学生对物理学科的兴趣和探索精神，培养学生严谨的科学态度。体会物理知识在生活中的广泛应用，感受物理与生活的紧密联系，增强学生运用物理知识解决实际问题的意识。

二、教学重难点1.教学重点压力概念的理解和压强概念的建立。探究压力的作用效果与压力大小和受力面积大小的关系，并总结出压强公式。增大和减小压强方法的应用。2.教学难点压力和重力的区别。控制变量法在探究实验中的运用。压强概念的形成及对压强公式的理解。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、演示法相结合。

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）1.展示图片展示几幅图片，如人在雪地上行走、推土机推土、图钉按在墙上等。引导学生观察图片中物体对另一个物体的作用，提问：这些作用有什么共同特点？2.学生思考并回答学生可能回答：有力的作用，使物体发生了形变等。教师总结并引出新课：这些物体对另一个物体的作用都有压力，今天我们就来学习压力的作用效果。

（二）新课教学（30分钟）1.压力（10分钟）展示实验将一个木块放在水平桌面上，用手按压木块，让学生观察木块的形变。提问：手对木块施加的力的方向是怎样的？木块受力后有什么变化？学生回答力的方向垂直于木块表面，木块发生了形变。教师讲解总结压力的概念：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。强调压力的方向垂直于物体表面，并通过举例进一步说明，如把一本书放在水平桌面上，书对桌面的压力方向垂直于桌面向下；用手按图钉时，图钉对墙壁的压力方向垂直于墙壁表面。对比压力和重力提出问题：压力和重力是一回事吗？引导学生思考并举例说明，如放在水平地面上的物体，物体对地面的压力大小等于物体的重力，但压力和重力是不同性质的力，它们的施力物体、受力物体、方向等都可能不同。通过列表对比的方式，帮助学生进一步理解压力和重力的区别：|比较项目|压力|重力||||||施力物体|与受力物体相互作用的物体|地球||受力物体|被压的物体|物体本身||方向|垂直于物体表面|竖直向下||大小|不一定等于重力大小|\(G=mg\)||作用点|在受力物体表面|物体的重心|2.压力的作用效果（10分钟）提出问题展示两组对比图片：一组是同一个人在雪地上行走和滑雪，另一组是两个质量不同的人在雪地上行走。提问：观察图片，你觉得压力的作用效果与哪些因素有关？学生猜想学生可能猜想：压力大小、受力面积大小、物体的形状等。设计实验教师引导学生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。介绍实验器材：海绵、小桌、砝码等。讲解实验思路：通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。让学生思考如何控制变量来分别研究压力大小和受力面积大小对压力作用效果的影响。进行实验学生分组进行实验：实验一：保持受力面积不变，改变压力大小。将小桌放在海绵上，在小桌上分别放一个砝码和两个砝码，观察海绵的凹陷程度。实验二：保持压力大小不变，改变受力面积大小。在小桌上放一个砝码，将小桌分别正放和倒放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。收集数据学生记录实验现象和数据，如下表：|实验次数|压力大小|受力面积大小|海绵凹陷程度|||||||1|一个砝码|小桌桌面|较浅||2|两个砝码|小桌桌面|较深||3|一个砝码|小桌桌腿朝下|更深|分析数据组织学生分析实验数据，讨论得出结论：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。3.压强（10分钟）引入压强概念教师讲解：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。压强等于物体所受压力的大小与受力面积之比，用公式表示为\(p=\frac{F}{S}\)，其中\(p\)表示压强，\(F\)表示压力，\(S\)表示受力面积。单位介绍压强的单位：在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是\(Pa\)。1帕=1牛/米²，表示1平方米的面积上受到的压力是1牛。通过举例说明一些常见的压强值，如一张报纸平放在水平桌面上对桌面的压强约为\(0.5Pa\)，成年人站立时对地面的压强约为\(1.5×10^{4}Pa\)等，让学生对压强有更直观的认识。压强公式的应用出示例题：一个质量为\(60kg\)的人，每只脚与地面的接触面积是\(150cm²\)，当他站立在地面上时，对地面的压强是多少？引导学生分析：人站立在地面上时，对地面的压力等于人的重力，根据\(G=mg\)可算出压力\(F\)；受力面积\(S\)是两只脚与地面的接触面积，注意单位换算；再根据压强公式\(p=\frac{F}{S}\)计算压强。学生独立完成计算，教师巡视指导，然后请一名学生上台展示计算过程并讲解思路。解答过程：人的重力\(G=mg=60kg×10N/kg=600N\)。受力面积\(S=2×150cm²=300cm²=0.03m²\)。对地面的压强\(p=\frac{F}{S}=\frac{600N}{0.03m²}=2×10^{4}Pa\)。

（三）课堂小结（5分钟）1.引导学生回顾提问：这节课我们学习了哪些内容？让学生回顾压力的概念、压力与重力的区别、压力的作用效果与哪些因素有关、压强的概念和公式等。2.教师总结教师对本节课的重点内容进行总结：压力是垂直作用在物体表面上的力，它与重力不同。压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关，压强是表示压力作用效果的物理量，公式为\(p=\frac{F}{S}\)，单位是帕斯卡。强调控制变量法在探究实验中的应用，鼓励学生在今后的学习中继续运用这种科学方法解决问题。

（四）课堂练习（10分钟）1.基础练习一个重\(50N\)的物体，放在水平地面上，物体与地面的接触面积为\(0.1m²\)，则物体对地面的压强是多少？解答：\(p=\frac{F}{S}=\frac{50N}{0.1m²}=500Pa\)。一本重\(2N\)的书平放在水平桌面上，书与桌面的接触面积为\(5×10^{2}m²\)，求书对桌面的压强。解答：\(p=\frac{F}{S}=\frac{2N}{5×10^{2}m²}=40Pa\)。2.拓展练习一个长方体木块放在水平桌面上，对桌面的压强为\(p\)。若将它沿如图所示的虚线锯掉一半，剩下部分对桌面的压强是多少？解答：设木块原来的重力为\(G\)，受力面积为\(S\)，则\(p=\frac{G}{S}\)。锯掉一半后，重力变为\(\frac{G}{2}\)，受力面积变为\(\frac{S}{2}\)，此时压强\(p'=\frac{\frac{G}{2}}{\frac{S}{2}}=\frac{G}{S}=p\)，即剩下部分对桌面的压强仍为\(p\)。一辆坦克的质量为\(20t\)，每条履带与地面的接触面积为\(2m²\)，求坦克对水平地面的压强。解答：坦克的重力\(G=mg=20×10^{3}kg×10N/kg=2×10^{5}N\)。坦克对地面的压力\(F=G=2×10^{5}N\)。受力面积\(S=2×2m²=4m²\)。压强\(p=\frac{F}{S}=\frac{2×10^{5}N}{4m²}=5×10^{4}Pa\)。

（五）布置作业（5分钟）1.书面作业完成课本上的课后练习题。一个成年人的质量是\(60kg\)，他两只脚与地面的接触面积是\(400cm²\)。当他行走时对水平地面的压强是多少？解答：人行走时单脚着地，受力面积\(S=\frac{400cm²}{2}=200cm²=0.02m²\)。人的重力\(G=mg=60kg×10N/kg=600N\)。压强\(p=\frac{F}{S}=\frac{600N}{0.02m²}=3×10^{4}Pa\)。2.实践作业观察生活中哪些地方是通过增大压强或减小压强来方便人们生活的，并记录下来，下节课进行交流分享。

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初步的理解，通过实验探究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，并学会了运用压强公式进行简单计算。在教学过程中，采