劉永樹（竹溪縣城關(guān)初級中學(xué)，湖北 十堰 442300）

《壓強》教學(xué)設(shè)計

劉永樹
（竹溪縣城關(guān)初級中學(xué)，湖北 十堰 442300）

【教學(xué)內(nèi)容】人教版八年級上冊第九章第1 節(jié) 《壓強》

【教材分析】

本節(jié)課 《課標(biāo)》要求：通過實驗，理解壓強。知道日常生活中增大和減小壓強的方法。

教材特點：教材注重了壓強概念的形成過程和壓強在日常生活中的應(yīng)用。通過讓學(xué)生： “猜想影響壓力作用效果的因素→實驗探究壓力作用效果與影響因素之間的關(guān)系→比較壓力作用效果的大小→比值定義引入壓強概念→壓強的應(yīng)用”的流程來學(xué)習(xí)壓強。

書中通過滑雪者和雪中步行者、蚊子和駱駝的對比圖片，讓學(xué)生感知壓力的作用效果可能與受力面積有關(guān)。通過讓學(xué)生實驗探究，來理解壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的關(guān)系。通過比值法定義來理解壓強的概念。通過相關(guān)的計算，加深對壓強公式的理解。通過聯(lián)系生活實際，讓學(xué)生知道增大和減小壓強的方法。

【學(xué)情分析】

學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷過完整的科學(xué)探究過程，多次使用了控制變量的科學(xué)方法。在速度和密度的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)用到了比值法定義物理量的方法。對于增大和減小壓強的實例也有較好的生活體驗。這些都是有利于實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的因素。但同時也要考慮到八年級學(xué)生形象思維能力相對較強，而抽象思維能力相對較弱，注意力不能持久集中，因此需要教師采取更為直觀、生動的教學(xué)手段，通過目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、學(xué)法導(dǎo)引、自主評價等學(xué)習(xí)方式來實現(xiàn)本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

【知識與技能】

一、知道壓力的概念，知道壓力與重力的區(qū)別，會作壓力示意圖。

二、理解壓強的大小跟哪些因素有關(guān)，理解壓強的概念、公式和單位。能應(yīng)用壓強知識進行有關(guān)的計算。

三、會應(yīng)用壓強公式分析增大和減小壓強具體方法，并能解釋與壓強有關(guān)的物理現(xiàn)象。

【過程與方法】

觀察生活中各種跟壓強有關(guān)的現(xiàn)象，能設(shè)計并進行探究壓力產(chǎn)生效果與哪些因素有關(guān)，并建立壓強的概念。經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，通過探究實驗，觀察實驗現(xiàn)象、采集的實驗數(shù)據(jù)，獲得對壓強比較深入的了解，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。

【情感·態(tài)度·價值觀】

一、經(jīng)歷觀察、實驗以及探究等學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實、實事求是的科學(xué)態(tài)度。通過親身的體驗和感悟，使學(xué)生獲得對壓強理解的感性認(rèn)識，為深入理解和應(yīng)用這些知識打基礎(chǔ)。

二、通過探究性物理學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生獲得成功的愉悅，培養(yǎng)學(xué)生對參與物理學(xué)習(xí)活動的興趣，提高學(xué)習(xí)的自信心。

三、通過觀察、體驗壓力的作用效果，調(diào)查、收集在生活中的實例，加深對壓強知識的理解，養(yǎng)成將物理知識運用于生活、生產(chǎn)的意識。

【教學(xué)重點】

壓強概念的理解。

【教學(xué)難點】

一、壓力與重力、受力面積的正確理解。

二、壓強概念的建立；壓強公式的應(yīng)用。

【設(shè)計思路】

本課的教學(xué)內(nèi)容是壓強，學(xué)生根據(jù)日常生活的經(jīng)驗積累，接受較為容易，課中要讓學(xué)生學(xué)會猜想，學(xué)會設(shè)計實驗方案去完成實驗探究內(nèi)容，并學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論。因此，本節(jié)課使用了 “先學(xué)后教” “小組合作學(xué)習(xí)” “自主探究”等教學(xué)方法；教學(xué)流程為： (1)創(chuàng)設(shè)情境，出示目標(biāo)； (2)自學(xué)探究，交流展示； (3)難點釋疑，延伸拓展； (4)反思小結(jié)，當(dāng)堂測評。

【教學(xué)用具】

【壓力小桌、泡沫塑料、砝碼、橡皮泥木條、彈簧秤、多媒體課件。

【教學(xué)過程】

一、創(chuàng)設(shè)情境，呈現(xiàn)目標(biāo)

一塊平板上釘了幾百個釘子，釘子尖朝上，都在一個平面上。一個演員趟在釘子上面，釘子會不會刺穿他呢?

投影學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.什么叫做壓力。壓力的方向、作用點。

2.物理學(xué)上用什么表示壓力的作用效果。

3.壓強定義、公式、單位及表示的物理意義。

4.增大和減小壓強的方法及舉例和解釋現(xiàn)象

5.會利用壓強公式進行簡單的計算。

當(dāng)學(xué)生閱讀教學(xué)目標(biāo)后，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材，找出疑難問題，小組交流，準(zhǔn)備好將全都不明白的問題提交全班。

【設(shè)計意圖】設(shè)計生動物理情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生注意力吸引回課堂。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，以便學(xué)生自學(xué)教材。

二、自學(xué)探究，交流展示

（一）通過練習(xí)，理解壓力與重力的區(qū)別

1.壓力的定義是什么？壓力的方向如何？

2.如下圖所示,已知物體A的重力GA=10N，物體B的重力GB=20N，F(xiàn)=20N，F(xiàn)1=15N，圖1中地面受到的壓力是_______N;圖2中地面受到的壓力是 _______N;圖 3中地面受到的壓力是_______N;圖4中地面受到的壓力是_______N。

學(xué)生自主完成作業(yè)，然后交流、展示、質(zhì)疑，小組進行評價。

3.在物理上,把垂直作用在物體表面的力叫_______,壓力的方向總是_______受力面.壓力_______重力。（填 “是”或 “不是）

討論：壓力和重力是一回事嗎？它們的區(qū)別是什么？什么時候壓力和重力的大小一致？

學(xué)生總結(jié)后，教師強調(diào)：

1.壓力可能與重力有關(guān)，也可能與重力無關(guān)

2.只有放在水平面上且豎直方向處于平衡態(tài)的物體，對支持面的壓力大小等于物體的重力大小。

（二）做一做，感知壓力作用效果

1.如圖5所示，取一支削尖了的鉛筆，用兩個手指按壓筆尖和筆尾，兩個手指感覺有什么不同？再適當(dāng)增大壓力，同一個手指前后感受又有什么不同？ （實驗時不要用力過猛，以免傷到手指）

學(xué)生交流感受：接觸筆尖的手指受壓的感覺比另一手指要強得多，且越用力這種感覺越明顯。

2.如圖6所示，用手指和手掌同時按壓充氣的氣球，觀察氣球形變程度有什么不同？適當(dāng)增加壓力，氣球形狀前后有什么變化？ （實驗時不要用力過猛，以免撐破氣球）

學(xué)生交流感受：與手掌接觸的那部分的形變較小，而手指頂著的那部分形變明顯；用力越大，形變越明顯。

師：針對自己的感受，你能提出一個與物理有關(guān)的問題嗎？

生：壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？

師：你們能否猜想下，壓力的作用效果可能與哪些因素有關(guān)，并說出你猜想的理由。

生：進行猜想，1.與壓力的大小有關(guān)；2.與受力面積的大小有關(guān)。

師：如何進行探究壓力的作用效果與壓力大小、受力面積的關(guān)系？

生：運用控制變量法進行探究。

師：你們已經(jīng)知道了探究方法，如何設(shè)計實驗方案？請以小組為單位，完成設(shè)計實驗方案任務(wù)。方案設(shè)計結(jié)束后，小組間進行交流，然后展示，比一比，看誰設(shè)計最快，最合理。

小組1：（展示實驗方案）實驗原理是控制變量法，圍繞原理設(shè)計實驗方案如下，需要的實驗器材有海綿、小桌、鉤碼；實驗步驟如下， (1)保持受力面積不變,小桌腿始終朝下放在海綿上，在桌面上依次加砝碼，觀察海綿的凹陷程度，可得出探究壓力的作用效果與壓力大小是否有關(guān)，具體是什么關(guān)系；(2)保持壓力大小不變,放在桌面砝碼一定，先將小桌腿始終朝下放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度；然后將桌面放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度，對比兩次實驗結(jié)果，得出壓力的作用效果是否與受力面積有關(guān)，具體是什么關(guān)系。(3)綜合分析 (1)、(2)兩次實驗，可得出壓力作用效果與壓力大小、受力面積是否有關(guān)，以及是什么關(guān)系。

學(xué)生得出實驗結(jié)論：受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強；壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。

【設(shè)計意圖】

引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)猜想，知道進行科學(xué)猜想要有依據(jù)。當(dāng)猜想的問題與多個變量有關(guān)時，會用科學(xué)方法設(shè)計實驗方案，學(xué)生對于控制變量法的使用已經(jīng)比較熟悉，況且本實驗中只有兩個變量。因此，放手讓學(xué)生去完成探究過程。讓學(xué)生在展示中暴露問題，其他同學(xué)評價補充。讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

三、難點釋疑，延伸拓展

（一）投影實驗結(jié)論

受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強;壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。利用問題引導(dǎo)理解運用比值法定義壓強方法

師：如果壓力大小和受力面積大小都不同，如何比較壓力作用效果的大小呢？

分小組討論問題

1.如果小桌子A對海綿墊壓力是24N，受力面積是3cm2，小桌子B對海綿墊的壓力是12N，受力面積是1cm2，哪種情況下小桌子對海綿墊壓得較深？如何比較這兩個壓力的作用效果?比一比，哪個小組能找到最好的科學(xué)方法。

師：引導(dǎo)學(xué)生運用比值法得出壓強的定義式，單位等，并板書。

壓強定義：物體單位面積上受到的壓力叫做壓強。

教師強調(diào)各物理量單位，F(xiàn)表示壓力，單位是牛頓；S表示受力面積，單位是平方米；P表示壓強，單位是牛/平方米，它有一個專用名稱叫做帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa.這是為了紀(jì)念法國科學(xué)家帕斯卡。

1Pa物理意義：1平方米的受力面積上的受到的壓力為1牛。

60帕=_______牛/米2，其物理意義是:

設(shè)計意圖：通過比較壓力和受力面積不同時，壓力作用效果的大小。讓學(xué)生自然想到比值法進行比較的方法，自主構(gòu)建壓強的概念。

（二）學(xué)會運用壓強公式解決問題，讓學(xué)生理解受力面積的本質(zhì)

1.一名中學(xué)生重500N，每只腳與地面的接觸面積約為0.12cm2，估算他站立時對地面的壓強？

2.底面積為2cm2的長方體木箱放在水平地面上,如圖3所示,木箱重100N,水平桌面面積為1.5cm2，則木箱對桌面產(chǎn)生的壓強是多大?

3.某水平公路路面所能承受的最大壓強是8× 105pa?，F(xiàn)在有一輛卡車，自重2t，有6個輪子，每個輪子與路面的接觸面積是0.02cm2，當(dāng)這輛卡車裝載10t貨物在該公路上行駛時，請通過計算說明是否對公路路面產(chǎn)生危害。

4.請同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗，舉例說明增大壓強與減小壓強的方法。

【設(shè)計意圖】設(shè)計的三道習(xí)題由易到難，通過習(xí)題展示，可檢驗學(xué)生對壓強公式中的壓力和受力面積的理解程度，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，強化對壓強概念的理解。一達(dá)到突破本節(jié)課難點，突出重點的目的。通過減小卡車對地面損害的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生物理知識應(yīng)用于實際生活的意識。通過列舉實例，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察和思考的好習(xí)慣。通過減小卡車對地面損害的實際問題，培養(yǎng)學(xué)生物理知識應(yīng)用于實際生活的意識。通過列舉實例，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察和思考的好習(xí)慣。

四、反思小結(jié)，當(dāng)堂測評

（一）學(xué)生對所學(xué)知識總結(jié) （教師板書）

1.壓力：是垂直作用在物體表面上的力，壓力不是重力。

2.壓強：是反映壓力作用效果的物理量。物體單位面積上受到的壓力叫壓強，單位是Pa。

3.壓力的作用效果與壓力大小、受力面積大小有關(guān)。受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越強；壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越強。

4.受力面積：指的是兩物體間的接觸面積。

6.增大和減小壓強的方法：

增大壓強的方法有 （1）受力面積不變時，增大壓力增大壓強； （2）壓力不變時，減小受力面積增大壓強。

減小壓強的方法有 （1）受力面積不變時，減小壓力減小壓強； （2）壓力不變時，增大受力面積減小壓強。

（二）檢測題

1.把磚塊平放、側(cè)放或豎放在水平地面時，磚對地面的_______相等，磚_______時對地面的壓強最大，磚_______時對地面的壓強最小。

2.下面對壓強的理解正確的是 （ ）

A.物體密度越大，對接觸面的壓強就越大

B.物體體積越大，對接觸面的壓強就越大

C.物體重力越大，對接觸面的壓強就越大

D.壓力一定時，受力面越大產(chǎn)生的壓強越小

3.初冬，某人行走在結(jié)冰的河面上，突然發(fā)現(xiàn)腳下薄冰將要裂開，他應(yīng)采取的緊急措施是 （ )

A.急速向岸邊跑

B.呆立不動

C.單腳站立不動

D.立即爬伏冰面，慢慢向岸邊挪動

4.如圖8所示，用50牛的水平推力將20牛重的物體A壓在豎直墻壁上，物體A與墻的接觸面積為，則物體對墻的壓強為多少Pa？

5.手指作用在圖釘帽上的壓力是20N，已知圖釘帽的面積是1，圖釘尖的面積是，則圖釘尖作用在墻上的壓力、手對圖釘帽的壓強和圖釘尖對墻的壓強分別是多大？

【設(shè)計意圖】

通過學(xué)生梳理知識的過程，形成知識體系。圍繞教學(xué)的重難點設(shè)計習(xí)題，在交流、展示及時反饋學(xué)生對知識掌握情況，利于了解教與學(xué)中存在的問題，及時調(diào)整。

【教學(xué)反思】

壓強是生產(chǎn)、生活中應(yīng)用非常廣泛的一個概念，它又是貫穿本章的核心和知識重點，也是后面學(xué)習(xí)液體壓強、大氣壓強、浮力知識的基礎(chǔ)。本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容較多，任務(wù)很重。我力求通過多媒體課件的演示和體驗以及探究實驗來激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，使學(xué)生充分參與，成為教學(xué)活動的真正主人，以達(dá)到新課改的要求。

成功之處：

1.充分發(fā)揮多媒體課件輔助教學(xué)作用。

通過多媒體演示，可以在一定程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)中來。課件中展現(xiàn)了許多素材 （包括影片、圖片、聲音等），貼近學(xué)生的生活實際，直觀形象，為學(xué)生所喜聞樂見。用人睡針尖來導(dǎo)入課題，將學(xué)生注意力吸引到課堂上來，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。用生產(chǎn)、生活、軍事中的相關(guān)圖片，拓展了學(xué)生的知識視野，學(xué)生印象深刻。

2.注重實驗教學(xué)，提高學(xué)生探究能力。

本節(jié)課，通過學(xué)生體驗活動手指壓鉛筆的兩端與壓氣球，讓學(xué)生在親身經(jīng)歷的基礎(chǔ)上學(xué)會科學(xué)猜想，在猜想的基礎(chǔ)上通過小組合作設(shè)計實驗方案，依據(jù)實驗方案進行實驗，收集實驗數(shù)據(jù)，分析實驗，歸納實驗結(jié)論。學(xué)生完整地學(xué)習(xí)了科學(xué)探究幾個要素，學(xué)會了科學(xué)探究方法，提高了科學(xué)探究能力。經(jīng)歷了知識的形成過程，領(lǐng)悟了科學(xué)方法，學(xué)會了解決問題的方法。

3.教學(xué)中重視理論聯(lián)系實際，突出解決問題的思路和方法。

壓強知識與生活、生產(chǎn)實際及自然現(xiàn)象的聯(lián)系極為密切，教學(xué)中著重培養(yǎng)學(xué)生運用概念和規(guī)律解釋身邊常見的現(xiàn)象，進而解決一些實際問題的能力。

不足之處：

1.用一個課時完成教學(xué)任務(wù)，時間顯得很倉促

有部分學(xué)生對壓力、壓強這兩個概念之間的關(guān)系區(qū)分不夠準(zhǔn)確。學(xué)生練習(xí)時間短，出錯地方多，解題時格式不規(guī)范，只靠教師糾正，學(xué)生始終對錯誤內(nèi)因不明，達(dá)不到徹底改正錯誤的目的。需要用兩課時才能很好地完成教學(xué)任務(wù)。

2.壓力和重力的區(qū)別和聯(lián)系講的不很多

由于有時壓力與重力有關(guān)，有時壓力與重力無關(guān)，學(xué)生求解壓力的大小不會運用二力平衡和相互作用力解決，說明學(xué)生綜合運用知識能力差，需要教師引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題。

（責(zé)任外審：胡紹凱 袁成）