第九章压强.docx

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第九章压强

第九章：

压强

第1节：

压强

授课时间:

　　2课时

【教学目标】

　　1.知识与技能

（1）正确理解压强概念和压强公式，能用压强公式进行简单计算；

（2）结合生活实际明确改变压强的方法，培养学生应用知识的能力；

　　（3）在实验探究中，提高学生的观察能力、分析能力和操作技能。

　　2.过程与方法

（1）经历实验探究过程，学习控制变量法；

（2）在压强概念的学习中，理解比值定义的方法；

　　（3）通过简单估算处理，使学生体会、学习估算的思想和方法。

　　3.情感、态度与价值观　

（1）通过实验探究，激发学生学习物理的兴趣，使学生认识科学方法的重要性；

（2）通过对日常生活、生产中压强现象的解释，培养学生勇于探索日常用品中的物理学原理的精神和将物理知识　　应用于日常生活、生产的意识。

【教学重点】

　　理解压强概念。

【教学难点】

比值定义法定义压强。

【教学方法】

观察法、讨论法、讲授法

【教学手段】

演示实验、多媒体

第1课时

【教学内容】压强的概念

【教学过程】

教师活动设计

学生活动设计

一、认识压力

　　复习提问：

力的作用效果是什么？

　　回答：

使物体发生形变或改变物体的运动状态。

　　演示小实验：

　　向下按海绵；将钢尺一端搭在讲桌上，另一端悬空，向下压悬空部分,让学生观察形变，描述力的方向。

　　学生观察现象，初步理解压力的概念。

　　总结：

例子中的物体都受到了压力。

压力是垂直作用在物体表面上的力。

2、压强的引入

1．探究主题的引入

　　带领学生做图9-1-3的小实验，让学生描述手指的感觉。

　　学生回答：

摁住笔尖的手指比较疼。

　　教师提出问题：

　　压力的作用效果可能与哪些因素有关？

　　针对教师的设问积极猜想

　　抓住学生猜想中含有科学成分的部分，给予引导，逐步逼近主题。

　　2．探究实验

　　演示实验：

　　将酒瓶放在一块厚海绵上，要求学生观察海绵的变化，并简单回答产生变化的原因。

学生观察演示实验回答：

海绵被压得凹下去了。

这是酒瓶给它的压力的作用效果。

边做实验边提问：

（1）改变酒瓶的质量，海绵有变化吗？

怎么变？

（2）质量一定的酒瓶，改变它的放置方式会有什么现象？

说明了什么（原来竖放的酒瓶横放。

横放时稍微转动一下，观察海绵的变化；再把瓶子口朝下竖放）？

（3）除了海绵，我们还能用什么来显现压力的作用效果？

　　学生猜测：

（1）改变酒瓶质量，作用效果会发生变化；

（2）改变酒瓶的放置方式，海绵形变可能会变；

指导各小组选择合适的材料，自行探究上述问题，记录实验步骤、现象，写出小组书面结论。

　　经讨论各组得出结论。

　　3.建立压强概念

比较各小组结论，选出有代表性的进行总结、提升：

　压力的作用效果与压力的大小和受力面积都有关。

压力的作用效果与压力大小成正比，与接触面积成反比；比较压力的作用效果，可以控制成反比的量——接触面积的大小，只比较同样面积上压力的大小。

即比较单位面积上所受的压力。

　　影响压力作用效果的主要因素；可以控制一个，比较另一个。

这是“控制变量法”。

给出压强的概念：

物体单位面积上受到的压力叫压强。

　　建立压强的概念。

三、压强公式及压强的单位

　结合定义引出压强公式：

p=F/S;

　　给出压强的国际单位帕斯卡，单位符号Pa。

　　说明该单位是为了纪念法国科学家帕斯卡。

简单介绍帕斯卡的生平和学术成就。

（链接帕斯卡的相关资料）

　　要求学生根据公式找出帕斯卡与力和面积国际单位的关系。

　　在公式基础上指出，帕是很小的单位。

一颗瓜子平放在手心里对手的压强就有20Pa。

给出常用的压强单位。

　　由公式得出1Pa=1N/m2。

结合定义引出压强公式：

p=F/S;

　理解压强公式，了解压强单位及相关物理学史内容。

【教学内容】

第2课时压强的理解

【教学过程】

三、压强公式及压强的单位

　　结合定义复习压强公式：

p=F/S;

　　给出压强的国际单位帕斯卡，单位符号Pa。

　由公式得出1Pa=1N/m2。

　　提问：

　　能否粗略估算自己对地面的压强？

需要知道哪些物理量？

如何测量？

（必要时出示方格纸，对学生进行估算指导）

举例计算：

课后习题

　　回答教师的问题，意识到要利用压强公式来计算，明确需要测量的物理量。

对如何测量与地面的接触面积可能存在困难，学生在教师提示下明确测量方法。

　　学习如何估算面积。

　　给出教师的体重，实际测量鞋子的面积，估算教师自己对地的压强。

　　在教师带领下，初步估算受力面积，推出教师对地的压强。

发放方格纸，要求学生估算自己对地的压强。

初步了解物体能够承受的压强。

　　兴致高涨，实际估算自己对地的压强。

四、改变压强的方法

　　设想每人穿一双底面积1m2的大鞋子，让学生计算此时他对地的压强。

与上题结果比较。

得出结论：

压力不变时改变受力面积能改变压强。

　　学生计算新的压强，进行比较。

　　实际生活中要根据需要限定压强的大小。

提问：

　　我们能通过改变哪些物理量来改变压强？

通常是改变哪些量？

　　改变压强可以改变压力和受力面积大小。

改变受力面积比较常见。

　　对照图9-1-6分析它们各自是需要增大压强还是减小压强？

主要是通过改变什么量来实现的？

你还能举出哪些生活中控制压强的例子？

　　结合图示分析书中事例。

明确增大压强要减小受力面积；反之要增大受力面积。

　　结合学生提出的例子，教师再提出一些实例（如订书机），一起分析分别是通过改变哪些量来实现目的的。

　　举出生活中控制压强的例子。

如：

菜刀、图钉、滑雪板等等。

和教师一起逐一分析。

　　带领学生讨论“发展空间”中自我评价的第2题。

　　针对第二题展开讨论，进一步理解改变压强的方法。

课前反思：

压强这一章是难点，注意对新知识点的讲解：

概念、影响因素、公式、变形式、典型题型的讲解。

【板书设计】

1、压力的作用效果

3、压力的作用效果的影响因素

2、压强的概念

4、压强的计算

【练习设计】

1、练习册

备注：

固体压强要补充重力、压力的知识，变形式和计算。

压强的定义式及普适公式

液体压强要联系固体压强，抽象成液体柱，注意流动性，实验准备，理清重力、压力、压强的关系，液体圆柱体的压强、压力、重力的计算及比较，计算压力先算压强。

气体压强抽象成气体柱，联系液体压强P=ρgh来理解。

注意举例的典型性。

第二节：

液体的压强

授课时间：

　　2课时

【教学目标】

　　1.知识与技能

（1）知道微小压强计的构造和使用方法；

（2）知道流体的概念和流体压强的基本特点；

　　　　（3）通过实验探究，知道液体内部压强规律，发展学生由猜想到实验设计、现象分

析的能力，由现象概括结论的归纳能力和创造性思维能力。

　　2.过程与方法

　　　　通过完整的实验探究过程，让学生体会物理实验是研究问题的重要方法，明确探究

是研究物理问题的基本方法。

　　3.情感、态度与价值观　

　　　　通过各个教学环节，激发学生的求知欲，并使学生体验探究的乐趣，培养学生乐于

探究物理知识的精神。

【教学重点】

　　液体压强的特点。

【教学难点】

液体内一点各个方向上压强大小相等。

【教学方法】

观察法、讨论法、讲授法

【教学手段】

演示实验、多媒体

【教学过程】

教师活动设计

学生活动设计

一、流体的压强

　　回忆上堂课压强的相关内容，给出流体概念：

流体包括液体和气体，具有很强的流动性。

　　明确流体的概念、范围和特点，知道流体（特别是水等液体）的压强特点：

内部处处有压强。

　　由于流动性，流体具有与固体不同的性质，对与之接触的物体都施加压力，而且流体内部也存在压强。

　　演示图9-1-5（a）实验，让学生观察并讨论，橡皮膜上有什么现象，该现象说明了什么。

　　观察到未注入水时，橡皮模是一个平面，水漫过橡皮膜后，它向外突起，说明容器内的水对容器壁施加了压力。

二、液体压强特点探究

　　1．引出课题

　　观看一段海底景象的录像，引导学生注意，潜水员穿着笨重、奇特的潜水服。

提问：

　　潜水时都要穿这样的衣服吗？

　　为什么只有潜到深海时才需要穿这种特殊的服装？

展开积极讨论:

（1）潜水时不一定都穿潜水服。

不同深度的海域要穿的潜水服不同。

（2）保护压力（压强）很大。

　　引出深海潜水器使用特种钢板的例子，结合流体压强特点提问：

　　潜水器使用特种钢板的原因是什么？

　让我们猜一猜，水这样的流体内部压强满足什么规律？

（1）深海潜水器用特殊钢材的原因

（2）水属于流体，水的内部应该存在压强。

　　总结学生可能的猜想：

液体内部不仅存在压强，而且越深的地方压强越大。

　在像海底那样的地方，压强是非常大的。

　　猜测：

压强随水深的增加而增大。

　　出示微小压强计，讲解它的构造并演示使用方法。

　　认识微小探测器，仔细观察教师的演示，理解仪器的构造和使用方法。

　　3．设计探究实验

提问：

对于液体压强，你有哪些猜想？

比如：

压强的大小、方向，压强与液体深度的关系等等。

要求填写猜想假设部分。

（3）液体内部处处存在压强，一个点上各个方向都有压强，大小相等；

（4）液体内部压强的大小随深度增加而加大；

（5）液体内部不是处处有压强，比如,紧贴液面下的区域压强可能为零；等等。

（2）液体内部处处存在压强，一个点上，各个方向都有压强，大小可能不相等；

　　积极思考，可能提出的猜想：

（1）液体内处处有压强，但只在竖直方向上存在压强；

　　写出各自的验证思路。

能否利用手边工具验证你的猜想？

　　你打算怎样验证你的猜想？

能否按步骤详细地写下你的方案？

　　利用微小压强计演示探究在一点上液体压强的特点。

引导学生观察现象，归纳结论。

教师板书。

　　观察教师演示实验，总结结论。

明确液体内部一点上压强的规律。

　　5．学生探究实验

　　要求并适当指导各小组讨论修改方案，利用简易液体压强计探究液体压强随深度的变化规律。

　　各小组就探究方案展开讨论，知道利用简易压强计进行探究。

　　各小组确定实验方案后，教师组织进行实验。

　　小组展开实验，记录下相关现象。

　　根据各小组实验情况，提示：

（1）橡皮膜凹凸程度满足什么规律？

说明了什么？

（2）怎么能使橡皮膜恢复平衡状态？

（3）加水使橡皮膜平衡后，改变玻璃管的位置有什么现象出现？

　　（4）恰好平衡时，管内外的水面有什么关系？

你能从中总结出什么规律吗？

　　在教师的提示下，各小组进一步探究，总结规律。

　　6．总结

　　组织各小组讨论得到小组结论。

要求组内推举一位同学准备向全班汇报。

　　全班总结交流实验结论。

　　小组内交流讨论，形成统一结论。

并挑选出一名同学代表全组发言。

　　教师在交流的基础上，总结液体压强规律：

（1）液体内部各个方向上都有压强。

（2）在液体的同一深度，各个方向的压强大小相等。

（3）液体内部的压强，随深度的增加而增大。

汇总后，全班学生在教师带领下针对实验结论展开讨论，总结得出液体压强规律。

　　指出，帕斯卡在1648年就得到了液体产生的压强与深度成正比的结论。

第2课时

【教学目标】

　　1.知识与技能

（1）知道液体内部压强公式，能用该公式简单说明一些物理现象；

（2）通过观察简易压强计的实验，培养学生的观察能力和分析推理能力；

　　　　（3）能用液体压强公式解释帕斯卡实验，培养学生用理论解释实验现象的能力。

　　2.过程与方法

　　　　通过橡皮膜玻璃管液柱平衡实验，引导学生初步学习替代的思想，了解它是物

理学中常用的思维方法之一。

　　3.情感态度和价值观　

（1）通过对液体内部压强公式的推导，让学生认识到物理学逻辑性强、科学严密的特点；

（2）通过帕斯卡实验的学习，激发学习物理的兴趣。

【教学重点】

　　用液体压强公式解决相关问题。

【教学难点】

液体压强公式的推导。

【教学方法】

观察法、讨论法、讲授法

【教学手段】

演示实验、多媒体

【教学过程】

教师活动设计

学生活动设计

一、液体压强的大小

　　1．提出问题设计方案

　　演示简易压强计的实验，引导学生回忆上堂课实验得出的结论。

　　回忆并回答液体压强的特点。

　　强调：

得到的这个规律是定性的，我们能不能具体测出液体内部一点上的压强是多大呢？

　　同学们有没有什么方案？

　　在教师提醒下大胆猜想，慢慢接近主题：

　　提出方案环节衔接不上时，教师适当分解问题，如：

（1）橡皮膜凹进玻璃管中受到哪些力？

（1）橡皮膜受到液体给它向上的压力被压进玻璃管中去。

（2）能否从受力平衡入手来测量液体给橡皮膜的压力？

（2）可以给膜施加一个向下的力与压力平衡。

　　（3）压强怎么计算？

　　（3）压强=压力/膜的受力面积

　　2．挑选方案，推导公式

　　画出烧杯、玻璃管的结构图，带领学生对橡皮膜进行受力分析，画出受力图，分析F水柱=G水柱=ρ水gh水柱S。

　　由受力分析得：

P=F水柱/S=ρ水gh水柱。

　　能正确分析橡皮膜的受力，推导出液体压强公式。

　　进行演示实验，提醒学生注意观察平衡时管内水面与烧杯水面的关系。

提示：

加入水时，水柱的高度就等于膜到液面的距离，即对应位置的深度。

最终明确公式中常用的h即为液体该处的深度。

　　3．推广结论

推广得出：

液体内深度为h处的压强为：

P=ρgh

该公式适合于任何密度均匀的液体。

　　指出推广公式的物理意义，适合于任何密度均匀的液体。

结合公式，分析影响液体压强的几个因素。

知道影响液体压强的因素有：

液体密度、该处深度和重力加速度。

二、帕斯卡实验

　　一定量的水改变深度将会得到不同的压强值。

帕斯卡实验刚好验证了这个结论。

　　观察现象，关注实验现象及结论。

　　漏斗置于较低位置时加水。

让学生观察现象。

气球变大变薄，但没有破（将破未破）。

问学生：

改变漏斗位置会发生什么？

缓慢提高漏斗，达到一定高度时，气球破裂（课前注意反复试验，把握好灌水量，不要在提高漏斗时再加水）。

　　积极猜想：

（1）提高漏斗，不会有变化；

（2）提高漏斗，气球会破。

　　提问：

气球怎么破的？

是什么使它破的？

　　听取学生的解释，适当总结。

　　一些同学能够根据压强公式解释现象。

【板书设计】

1、液体也存在压强。

2、液体压强的影响因素、实验证明，强调实验方法

3、液体压强的计算

【练习设计】

1、练习册

第三节、连通器和液压技术

授课时间：

　　1课时

【教学目标】

　　1.知识与技能

（1）能在实际情况中辨认连通器，在此过程中培养学生的观察能力和概括能力；

（2）知道船闸的工作原理，能用连通器原理解释一些简单的实际问题；

　　（3）了解液压技术的原理，知道一些液压技术在生产、生活中的应用；

　　（4）通过分析日常生活中应用连通器和液压技术的事例，培养学生运用知识的能力。

　　2.过程与方法

（1）通过模型和挂图认识连通器和液压技术，经历用“假想液片”模型推导出连通器原

理的过程，使学生进一步体会建立模型是物理学的研究方法之一。

　　3.情感、态度和价值观　

（1）使学生体会物理与生活、生产的紧密联系，培养学生将物理知识主动运用于生活、

生产的意识；

（2）通过对船闸的学习，使学生进一步体会STS的理念，激发学生学习物理的兴趣。

【教学重点】

　　连通器原理及运用。

【教学难点】

船闸的工作原理。

【教学方法】

观察法、讨论法、讲授法

【教学手段】

演示实验、多媒体

【教学过程】

教师活动设计

学生活动设计

一、连通器及其特点

　　1．引出问题

　　基于学生关于三峡大坝收集的资料，提问：

　三峡大坝拦腰截断了长江，为什么下游的船只还能驶到上游？

它们是怎样“翻越”大坝的？

　　同学之间相互交流收集的资料。

　　抓住学生讨论中的闪光点，逐步设问：

（1）水位高度可以调节吗？

（2）水库大坝采用什么方法调节水位？

（3）有没有同学知道其中采用了什么原理？

（4）什么是“连通器”？

比如：

“大坝旁都要修建船闸，利用连通器原理，船闸可以调节上下游的水位落差，实现通航。

”

　　给出“连通器”概念：

连通器是上端开口、下部相连通的容器。

学习连通器的概念。

　　2．探究连通器的特点

　　从概念出发，让同学回想生活中有哪些是连通器，记录下来。

如：

茶壶、污水处理厂的污水处理池等。

　学生对照概念，列举生活中的连通器。

　　出示自己制作的简单连通器（如教材图9-3-2所示）。

对照连通器概念分析仪器，验证该仪器确实是连通器。

　　认识仪器，观察实验。

把两支注射针筒固定在两个铁架台上，调节两边针筒等高，向管中注入水。

让学生观察并描述两管内水面的关系；用一根红线系在两铁架台间，标识出此时水面所在位置。

　　两边针筒等高时，学生观察到两边水面相平。

　　问：

如果举高或降低一边针筒，水面会变化吗？

怎样变？

为什么？

学生对水面情况的猜想可能不一样。

　　缓慢调节一边针筒，使两边针筒明显不等高。

要求学生观察、描述现象，进行总结。

　　观察演示实验，描述现象。

　　针对学生的描述，教师做出相应解释和总结。

　　要求填写下面半命题：

连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面将_________。

　　学生填写教师给出的半命题：

连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平（或等高）。

　　4．应用、讨论

　　列出教材给出的和学生之前提出的连通器，组织学生用连通器原理一一分析它们的工作原理。

　　积极思考，解释连通器的工作原理。

　　出示船由上游驶向下游过程船闸的工作原理图（与教材示意过程反向）。

问：

（1）大家在图中看到船闸由哪些部分组成？

（2）其中有没有连通器？

（3）有没有同学愿意为我们讲解一下船闸的工作原理？

　　根据挂图分析船闸的结构，在教师问题的指导下努力结合连通器原理解释船闸的工作原理。

二、液压技术

　　1．压强在液体中的传递

　　通过分析船闸阀门的工作，指出开启和关闭阀门需要特殊的装置，实现“四两拨千斤”的效果。

出示船闸的图片，给出人字闸门的相关资料。

显出明显的好奇心，展开小范围的讨论。

生活中能见到很多“四两拨千斤”装置。

比如修车时用的千斤顶等。

这类装置背后有什么物理规律吗？

列举可能想到的省力装置。

　　得出结论：

密闭液体中的压强能够大小不变地向各个方向传递。

　　在教师总结的提示下，明确压强在液体中传递的规律。

　　师生共同举出一些利用液压技术的机械。

比如，千斤顶，推土机、挖掘机中用到的操作杆，汽车的液压刹车系统，机械中用的液压密封等等。

　　积极思考，举出生活中可能用到液压技术的装置。

　　以图9-3-8（c）汽车液压刹车系统为例简单分析。

问：

（1）图中哪部分相当于实验中的小针筒？

（2）哪部分等效于大针筒部分？

　　（3）系统是怎样实现制动的？

分析液压刹车系统的制动原理，进一步理解液压技术。

【板书设计】

（1）连通器的定义、原理、特点

（2）生活中常见的连通器举例。

（3）知道帕斯卡原理

（4）知道液压技术和压强在液体中传递的规律，知道一些利用液压技术的装置及工作原理。

【练习设计】

1、练习册

第4节：

大气压强

授课时间：

　　2课

【教学目标】

　　1.知识与技能

（1）知道大气压强的存在，知道托里拆利实验的原理、过程和结论；

（2）了解大气压强产生的原因；

　　（3）知道大气压强与高度和天气有关；

　　（4）通过演示实验，培养学生的观察能力和分析能力；

　　（5）通过对托里拆利实验的学习，培养学生的思维能力。

　　2.过程与方法

（1）学生进行实验探究，估测大气压的大小，体会科学探究的过程；

（2）通过对托里拆利实验的学习，使学生理解用液体压强来研究大气压强的等效替代法。

　　3.情感、态度和价值观　

（1）通过演示实验，激发学生学习的兴趣和求知欲；

（2）运用大气压强知识解释生活和生产中的有关现象，使学生体会到物理知识与生活

的密切关系，具有将物理知　　识用于解释日常生活现象的意识；

【教学重点】

　　大气压强的存在和大气压强的测定。

【教学难点】

理解托里拆利实验的原理。

【教学方法】

观察法、讨论法、讲授法

【教学手段】

演示实验、多媒体

【教学过程】第1课时

教师活动设计

学生活动设计

一、大气压强

　　教师演示实验，由实验设置疑问，引起学生的兴趣和求知欲望。

实验①：

将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来。

提出问题：

放手后，会看到什么现象？

　　学生：

纸片会掉下来。

　　实验②：

将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来。

问：

放手后，会看到什么现象？

教师放开手，硬纸片没有掉下来。

　　有的学生认为纸片会掉下来，有的认为不会

　　实验③：

在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上，浇上冷水，瓶子被压扁。

④：

用开水把杯子烫热，立即扣在气球上，杯子被气球吸住。

提出问题：

硬纸片为什么不会掉下来呢？

塑料瓶怎么会被压扁？

杯子为什么会牢牢地吸在气球上呢？

①硬纸片受到一个向上的力；②空气对塑料瓶有压力；③杯子被气球粘住了。

　　教师用投影仪投影大气层的结构：

地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。

空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强。

大气对浸在它里面的物体的压强，叫做大气压强，简称大气压。

　　学生观看图片，听教师分析大气压产生的原因。

　　教师：

谁能解释一下我们刚做的三个实验的现象呢？

②硬纸片受到向上的大气压；

　③瓶子被压扁，说明大气压向各个方向都有压强。

　　学生回答：

　①这些现象都是由大气压引起的；　

　　教师：

生活中还有哪些现象能说明大气压的存在呢？

①塑料挂钩被大气压压在墙上：

　　②用吸管吸汽水；

　　③墨水被吸到钢笔里。

　　学生思考，可能的回答：

　　二、大气压强的测定

　　教师投影马德堡半球实验的图片，讲解马德堡半球实验。

提出问题：

这个实验说明了什么？

大气压强究竟有多大？

　学生回答：

　　①说明了大气压强的存在；

　　②大气压强很大，把两个半球紧紧压在一起。

学生纷纷猜测大气压强的大小，但是都不知道大气压究竟有多大。

　　教师指导学生用塑料挂钩的吸盘来模仿马德堡半球实验，感受大气的压力，估测大气压的值。

用测力计测出压力，吸盘的面积，算出大气压的值。

　　教师：

用这个方法，我们可以估算大气压的值。

但是我们怎样才可以确切地测定大气压的值呢？

同学们先想一想，实验②中硬纸片的受力情况如何？

　　学生回答：

受到水杯内水的压强和大气压强，大气压强大于水的压强