压力的作用效果--压强概念的建立
压力的作用效果
——压强概念的建立
【摘 要】压强的概念是贯穿本章的核心概念,同时也是本节的教学重点。教学中重点是通
过探究实验,并联系生活中的有关现象,使学生认识压力产生的效果与受力面积的大小有关
系。对于压强的公式,要注意使学生理解它的物理意义——压强等于压力除以受力面积。压
强的单位帕斯卡是一个复合单位。要让学生知道这个单位是怎样规定的,并通过举例使学生
对1Pa的形成具体概念。
【关键词】压力/压强/压力作用效果
《压力的作用效果》是沪科版八年级物理第八章第一节的内容。下面就从教
材分析、设计理念、教学方法、学生学法、教学过程、教学反思六个方面说说我
对这节课的理解与设计。
一、教材
(一)教材的地位和作用
本节内容是在学生学习了有关力的概念的基础上进行教学的,同时又是今后
学习液体压强、大气压强的基础。因此,引导组织学生学好本节内容,能为后续
的教学打好基础。
(二)教学目标
1.知识与技能:
(1)知道压力、理解压强的概念;
(2)知道压强的计算公式、单位。
2.过程与方法:
通过演示、观察、探究、活动、讨论等方法,培养学生亲历亲为和比较、归
纳、总结问题的能力,并能从中体验控制变量法与转换法的科学方法。(从学生)
3.情感态度价值观:
(1)通过参与科学探究活动,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度;
(2)培养学生在解决问题的过程中培养克服困难的信心和决心,培养与他人合
作的精神。
(三)教学的重点和难点
教学重点:
(1)探究压力的作用效果与那些因素有关;
(2)建立压强的概念。
教学难点:
压强概念的建立。
二、教学理念
根据义务教育物理课程标准的要求,结合本节课的实际情况,让学生经历科
学探究过程,在探究过程中学习科学研究方法,培养学生的科学态度、探索精神、
实践能力及创新意识。
三、教法
根据本节课教材特点以及学生年龄特点,采取启发式讲授法、探究实验、问
题讨论相结合的教学方法。
1.启发式讲授法
压力的概念较为抽象,所以在引入压力概念时,要通过分析一些事例,使学
生对什么是压力有比较确切的认识。运用启发式讲授法进行教学。
2.实验探究法
对于影响压力作用效果因素的教学则采用实验探究法进行,以实验探究的方
式让学生自主探究,培养学生的操作能力、分析问题、总结问题的能力。
3.交流讨论法
对于实验结论的正确与否,是否具有普遍性以及科学性,则采用交流讨论法,
让学生相互交流实验经验形成共识,得出可靠的正确的实验结论,从中也培养学
生交流合作的意识。
此外还采用讲练结合的方法巩固本节的知识,掌握分析问题和解决问题的思
路和方法。
四、学法
在具体教学过程,学生不但要注重知识的获得,更要注重获得知识的过程。
在教学中,应尽量让学生主动参与实验,参与讨论,充分调动学生学习的积极性、
主动性,使学生在参与过程中自主学习,获得知识,并培养创新意识和创新能力。
要让不同层次的学生都能高效的完成本节课的学习,利用小组合作学习是非
常有效的方法。学生分组是按照A、B、C的层次进行编排,每个小组的实力相近,目的是让A层的学生起到组织带头作用,合理的分配给B层和C层学生学习活动任务。在展示学习成果时,C层学生能回答的,B层学生不回答;B层学生能回答的,A层学生不回答。目的是让更多的学生参与到学习活动中来,给B、C层的同学更多的展示机会,并激发他们学习的信心,提高他们的学习效率。
五、教学过程
(一) 引入(出示短视频)
画面:妈妈带着5岁的女儿走在沙滩上,妈妈穿着高跟鞋,女儿光着脚丫,在身后留下了一串深浅不同的脚印。
出示问题:从视频中你发现了什么?你能提出什么问题?
让学生通过讨论交流,提出自己的疑问。在这里,学生可能把“压力”、“压强”等关键词都能提到,进而,教师可以引到“压力”的教学中来。
(二) 认识压力
活动1,看图思考,如下图
:
在活动1中,学生看图后,思考下面的问题:
1.你认为桌面、斜面、图钉是否受到压力?并说出你的理由。
2.画出木块受到的重力和木块对斜面压力的示意图。结合以上三幅图,依据力的三要素分析:压力与重力有何不同?
首先,压力和重力的产生原因不同。压力是由于相互接触的两个物体相互挤压发生形变而产生的弹力;重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引作用而产生的一种力。
第二,压力和重力的方向一般不同。压力的方向始终和受力物体的接触面垂直,重力的方向总是竖直向下。
第三,压力和重力的大小一般不相等。当物体静止在水平地面上时,水平地
面受到的压力大小等于物体受到的重力大小;当物体静止在斜面或竖直墙面上时,斜面或墙面受到的压力不等于重力。
第四,压力和重力的作用点不同。压力作用在受力物的表面上;重力作用在物体上。
总之,压力和重力是不同的两种力。
3.根据以上分析,请试着给“压力”下个定义。
学生通过仔细观察,分析,组内讨论交流,归纳出压力的共同特点,得出“压力是垂直作用在物体表面上的力”的结论。在这里,教师一定要对“垂直”、“物体表面”两个关键词作重点强调,并通过练习的方式加深学生对“压力”概念的理解。
压力此处突破重点一。
(三) 探究压力的作用效果
在进行活动2之前,让学生感受一下:
用手指压笔的两端或三角尺,有什么
感觉?再用力大点又有什么感觉? 一只手平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,观察气球如何变化?改
变用力大小,你又有什么发现?
通过这两个事例让学生猜想压力的作用效果可能与哪些因素有关?各小组讨论交流后回答。学生有了充分的感性认识,能够比较容易的猜想出:压力的作用效果可能会与压力大小和受力面积有关。从而进入活动2的探究活动中。首先,明确科学探究的方法——控制变量法,在方法的讨论中,要明确,在探究其中的某个物理量是否有关时,其它的量为什么要保持不变?怎样保持不变?学生有了以上的设计思路,就可以自选器材,设计实验了。
教师提供的器材有:A.海绵 B.沙子 C.气球 D.肥皂 E.棉线 F.弹簧测力计 G.小桌 H.石块
学生首先需要确定选哪些器材,还要明确所选器材在实验中起什么作用?压力的作用效果又是如何来显示的。
对于另外的一个科学方法——转换法,在你的实验中如何显示压力的作用效果——这就是转换法(教师及时强调)。
在实验中,各小组分工要明确,操作有序,并及时记录实验结果。
根据实验现象可得出:1.当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;2.当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,这两条结论。此处突破重点二。
(四) 建立压强概念
下面是活动3.
观察活动3中的几个图,将相同的几块砖分别按甲、乙、丙三种方式放在水平地面上,其压力的作用效果不能直接显示,请利用“活动2”中的结论思考讨论:
甲 乙 丙 压力:24N 压力:48N 压力:24N 受力面积:240cm2 受力面积:240cm2 受力面积:60cm2
(1) 甲、乙两种情况,哪个压力的作用效果强?说出你的判断方法?
(2) 甲、丙两种情况,哪个压力的作用效果强?说出你的判断方法?
(3) 怎样比较乙、丙两种情况压力的作用效果?
对于这三个问题,小组讨论后回答。此处关系到本节难点的解决,所以,教师要给学生比较充分的讨论时间。
对于前两个问题,根据“活动2”中已得出的结论,学生很容易回答;对于第三个问题,学生会有以下两种合理的方法:一是用二分之一的乙产生的压力与丙比较;二是比较相同接触面积情况下的对地面的压力。教师首先要强调这些方法的合理性,然后说出,物理中通常用每平方米上所承受的压力来比较压力的作用效果,即:压力与受力面积的比来比较压力的作用效果——引出压强概念——突破难点。其公式、单位学生容易得出。
在这里教师强调两点:
第一,1Pa的含义。并特别指出教材上的举例:1Pa的压强,相当于3粒芝麻压成粉末,均匀的分布在1cm2面积上所产生的压强。这里既可以使学生对帕斯卡这个单位形成具体的观念,又可以使学生体会到帕斯卡是个很小的单位。所以实际生活中常用百帕、千帕、兆帕做压强的单位。
第二,“受力面积”如何理解,受力面积一定等于物体的底面积吗?教师可用一个例子来阐明,或者让学生来说明。目的是强化学生对关键词语的理解。
随后,教师可出示视频中出现的问题:妈妈与女儿的脚印为什么会深浅不同?学生思考后回答,加深学生对压强概念的理解,也突出了本节课的知识主题。
六、小结与巩固
让学生对本节课所学的内容进行总结,让学生思考:你有哪些收获和感悟,还有哪些疑问。从而深化知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的教育。
七、布置作业
思考:压强的知识在自行车上有哪些应用。体现从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。
八、教学反思
在本节课的教学中,理解“压力”是学好“压强”的关键点,学好“压强”的核心在于,要认识到压强是人们比较压力作用效果的一种方法,这一点与速度概念、密度概念相似,通过知识迁移加深学生对比值定义法的理解。在教学过程中加强学生对探究过程的体验,并突出科学方法的运用。(对以后的影响)
九、板书设计
8.1 压力的作用效果
一、认识压力:(补)
二、实验探究过程:
: 定义:
三、认识压强公式: 单位:
参考文献:1.义务教育物理新课程标准(2011版);
2.沪科版八年级《物理》教科书;
3.沪科版八年级《物理》教科参考书。