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《压强》教学设计
来自  本站    添加时间:2008/11/17 0:00:00

 

物理科 黄磊明

 

一、教学目 标

1.知识与技能

1)了解压强的概念。理解什么是压力,什么是物体的受力面积。

2)理解压强的大小跟哪些因素有关。

3)了解压强公式中各个物理量的名称、单位及符号,知道压强单位的物理意义和由来。

4)了解压强的增大和减小的主要方法。

2.过程与方法

1)观察生活中各种跟压强有关的现象,了解对比是提高物理思维的基本方法。

2)探究压力的作用效果跟什么因素有关?经历探究的主要环节,通过探究实验,观察实验现象、采集的实验数据,获得对压强比较深入的了解,初步学习使用控制变量法。

3)了解压强存在于社会生活的各个方面的广泛性。

4)了解改变压强的实际意义,了解改变压强大小的基本方法。

5)通过实际动手,实践如何改变压强。

3.情感态度与价值观

1)经历观察、实验以及探究等学习活动,培养学生注重客观事实、实事求是的科学态度。

2)通过亲身的体验和感悟,使学生获得对压强基本知识理解的感性认识,为深入理解和应用这些知识打基础。

3)通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,培养学生对参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心。

4)感悟科学是人类创造发明的基础,激发学生的学习热情。

二、课标与教材分析

本节在《课标》要求中通过实验探究,学习压强的概念。能用压强公式进行简单计算。知道增大压强和减小压强的方法。

1、在教材编排中,压强概念是在压力产生的效果基础上引入的。教材上首先用了两幅照片,介绍了产生的现象与压力有关。这里与原初中教材不同之处是没有对什么是压力作进一步的说明(下定义),而是直接使用,这一点学生基本上能接受。

在对压力产生了初步印象之后,教材安排了一个探究性实验,把细木条放在橡皮泥上,用弹簧测力计向下拉,使木条对橡皮泥产生压力,由橡皮泥的形变大小来判断压力作用的效果。这个实验一定要设法让学生去做,让学生对压力产生的效果既与压力的大小有关、与受力面积的大小有关留下深刻印象,感到要比较压力作用的效果,确有引入新的物理量的必要,为引出压强的概念作好准备。

新教材提供的探究实验与原来教材的演示实验相比,可排除开重力的影响,避免学生把压力与重力混淆起来。实验器材的获取比较容易,也便于学生操作,这都是新教材较优越的地方。如果教学条件不许可,也可采用教师与学生共同探究的方式来进行,总之要让学生在做的过程中留下深刻的印象。

2.压强

压强概念是在前面的探究中,认识压力作用效果的基础上引进的。作为过渡,教材安排了“猜一猜”活动,可把这个活动同前面的探究实验结合起来进行。通过这个活动,引导学生进一步形成“压力作用的效果与单位面积上受到的压力大小有关”的认识。到这里,引入压强的概念就是水到渠成的事了。

利用“想一想”的计算过程,可以比较容易地得出压强的定义式p=F/S。经验表明,不少学生在学了这一节内容后,一般会记住公式,但理解往往是片面的,有时甚至是错误的。因此,教学中要注意引导学生对压强公式的理解。对公式形成正确理解,除明确各物理量间的数学关系(学生往往重视这一点),明确各物理量的单位,最重要的是要明确公式所表达的物理意义。除此之外,还需要正确地使用公式进行计算,准确地确定受力面承受压力的大小及确定受力面积的大小。

教材在引入压力概念时,虽然比较好地避开了重力对压力的干扰,但学生在解决具体问题时却无法回避。不少学生在日常生活中已经形成了一些错误的概念,如物体越重产生的压力越大等,因此在教学中仍应适当注意加以区别。

对压强公式的使用有时会遇到单位换算问题。如引入过多的面积单位换算等,会使学生把注意力放到计算上,对公式的物理意义反而不清楚。

压强的单位“帕斯卡”,是学习后面内容常用的,不但要记住,理解其意义,还要对其大小形成感性认识,这对提高学生科学素养很有好处。

3.怎样减小和增大压强

任何物体能承受的压强都有一定的限度,这正是我们在实际问题中经常要考虑减小或增大压强的出发点。教材上给出了一些物体(材料)承受压强的数据,要指导学生阅读,最好能作一些比较。这样能给学生留下较深的印象,对学生在实际问题中提高判断力是有帮助的。

怎样减小或增大压强,既是对压强公式的理解和具体应用,也是学生联系生产、生活实际,充分发挥创造性思维的好内容。

日常生产、生活中有大量增大、减小压强应用的具体事例。除教材上所举出的例子以外,只要同学们留心观察,运用所学知识进行分析,就可以发现。教学时可以调动学生们的创造性思维,根据实际情况和要求,提出减小或增大压强等解决具体问题的办法。这些事例或办法最好由同学们在自己收集和独立思考的基础上相互交流,看看谁举出的事例最多,办法最好。这也可促进学生们学习的积极性。

处理这部分内容时,可以介绍物理学中研究这一类涉及三个物理量影响结果问题的处理办法——控制变量法:一般可先确定一个量保持不变,再研究其他两个量之间的关系,使学生在探究的过程中逐步学习一些研究问题的方法。

三、教学基本流程:

引入

从学生活动“轻功踩气球”(在9个气球上放置一块木板,学生踩在木板上)引入压力与压力的作用效果,由于学生参与实际的学习活动,活动的结果与学生原有的知识相冲突,学生对压强的学习兴趣会很高,激发学生对压强知识的求知欲。

首先需要通过比较,当人站在气球上时,气球发生了什么变化,是什么导致了这种变化,从中了解什么是压力,强调压力一定要跟受力面垂直。通过对比平常人直接踩在气球上时,气球一定会破的,但是为什么刚刚在“轻功踩气球”活动中,同学站在木板上时仅仅将气球压扁了一些,而气球却不会破呢,引导学生分析压力的作用效果会受到受力面积影响。进一步设置提问,如果在刚刚的实验中要气球破裂,学生还需要怎么做?引导学生进一步分析压力的作用效果还受压力的影响。

实验探究

通过学生探究实验,对压力的作用效果的影响因素进一步通过实验进行定性研究。由于压强受到压力与受力面积两个因素的影响,在这种情况一般可先确定一个量保持不变,再研究其他两个量之间的关系,使学生在探究的过程中逐步学习控制变量法,并对实验中使用的表格进行设计与填写。

研究压力的作用效果与受力面积的关系(控制压力相同)

实验次数

条件

受力面积

压力的作用效果

1

压力相同

 

 

2

 

 

3

 

 

 

研究压力的作用效果与压力的关系(控制受力面积相同)

实验次数

条件

压力

压力的作用效果

1

受力面积相同

 

 

2

 

 

3

 

 

在学生探究实验中,实施分组合作策略,一半的学生研究压力不变的情况下,压力的作用效果与受力面积间的关系;另一半的学生研究受力面积不变的情况下,压力的作用效果与压力间的关系,在实验完成后,在通过学生间的实验结果的交流,来实现实验结果的共享,让学生在分享的过程中体验成功。探究的最后应该适当地进行方法性的总结,以便培养思维的条理性。

实验结论与推理

在学生得出定性的压力的作用效果与压力大小以及受力面积的关系的基础上用表格的方式呈现一个情景,如果以下列两组不同压力施加在不同的受力面积时,判断压力的作用效果的强弱会如何?

表1

压力(N)

10

10

受力面积(m2

1

2

压力的作用效果

 

 

表2

压力(N)

10

20

受力面积(m2

2

2

压力的作用效果

 

 

表3

压力(N)

15

35

受力面积(m2

3

5

压力的作用效果

 

 

表1和表2,学生在压力或受力面积不变的前提下,很容易应用探究实验中的结论来判断压力的作用效果强弱的关系,但是当表3出现就需要思考,压力与受力面积都不相同时,如何去比较压力的作用效果。在此时可以让学生通过计算每平方米的受力面积上所承受的压力来判断,从而引出压强的概念——单位面积上所承受的压力。公式也就可以水到渠成地由学生分析得出 ,在介绍每个物理量的单位时,应该强调使用国际单位制中的单位,尤其是面积单位是学生容易在应用公式中常出现单位不符合要求的情况,另外,压力也容易与质量混淆。在得出压强的导出单位“牛/米2”,介绍压强的另一个单位“帕斯卡”,并介绍科学家帕斯卡在物理压强上的成就,达成对学生在情感与价值观上的培养目标。

公式应用与练习

例题:桌面上的一本课本重2.5N,书本的底面积为 ,桌子面积是0.5 ,试计算书对桌面的压强是多少?

  在练习的过程中明确公式中的符号分别代表什么?但是这里有两个面积用哪一个?强调受力面积,而不是单纯的某个面积,但在这道例题练习中,先忽略单位的换算问题,强调相关的物理意义。

   压强的增大与减小

通过一些物体(材料)承受压强的数据,引导学生对增大压强与减小压强在生活中应用的意义,利用探究实验中的实验结论学生比较容易得出增大压强与减小压强的方法。

应用

提供筷子、塑料板、粗铜丝、细棉线、保鲜袋、一次性手套材料,让学生选择相应的工具使在没有刀的情况下,能够将豆腐切得最整齐。使学生在具体的生活情景中,将所学的增大压强的知识进行具体的应用。

四、反思:

这节课学生能够以极大的好奇心与学习兴趣投入压强的学习中,在一节课的时间内完成“压强”的探究性实验并将实验的结论进行分享与交流,对压强概念、公式进行讲解,例题练习,分析增大压强与减小压强的方法,并进行简单的应用,显得匆忙了一些,如果能够将增大压强和减小压强的应用放在第二课时中,效果可能会更好。

 

此课在海珠区第二届中学教师“明珠杯”教学比赛中,荣获三等奖