《压强的应用》教案

《压强的应用》教案多媒体课件。一、情景导入如图是一头北极熊爬过薄冰的情境，它为什么要这样做呢？今天就让我们一起来学习压强的应用相关知识。eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(甲)))eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(乙)))二、合作探究增大和减小压强的方法1．增大压强的方法eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))当我们需要压强大一些时，可采用什么方法呢？(可根据压强公式p＝eq\f(F,S)来思考)eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论，说出各自的想法。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)压力一定时，减小受力面积(通常采用的办法)。(2)受力面积一定时，增大压力。(3)同时增大压力和减小受力面积。eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))生活中的例子：①菜刀磨得很锋利，是为了减小与菜的接触面积(即受力面积)，以便用较小的力就能产生很大的压强，容易把菜切开；②针、箭和斧头等工具都是采用减小受力面积的方法来增大压强，这样容易刺穿物体或砍碎物体；③压路机的碾子质量很大，增大了对地面的压力，从而增大了压强。2．减小压强的方法eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))当我们需要压强小一些时，可采用什么方法呢？(可根据压强公式p＝eq\f(F,S)来思考)eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))同学们交流讨论，说出各自的想法。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))(1)压力一定时，增大受力面积(通常采用的办法)。(2)受力面积一定时，减小压力。(3)同时减小压力和增大受力面积。eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))生活中的例子：①坦克很重，不用轮子而装上宽大的履带，是增大受力面积从而减小压强；②滑雪者站在雪橇上或脚蹬滑雪板，可以在松软的雪地上滑行，而不会陷入雪中，使用雪橇或者滑雪板，增大了雪地的受力面积，从而减小雪地所受的压强；③钢轨铺设在枕木上，增大了地面的受力面积，从而减小压强，防止破坏路面；④汽车严禁超载，减小质量，从而减小地面所受的压力，减小了对地面的压强。eq\o(\s\up7(),\s\do5(材料拓展))钉板开石中的奥秘如图所示，最下面的表演者袒胸露背，他在表演一阵运气提劲之后，仰躺在钉板上。在表演者的身上盖一块条石，条石上再躺几个人，这时表演者身上的压力不下千斤，而其身下的钉子并没有刺进底下表演者的肉里，甚至不会刺伤皮肤。助手举起铁锤向条石猛击，石头应声碎裂，表演者翻身跃起，安然无恙。表演者真的是练就了一身钢筋铁骨，刀枪不入吗？你能用压强的知识解释吗？其实，钉板上铁钉选用的型号比较大，这样铁钉的横截面大，然后把钉尖挫得比较圆滑，减小了压强。而且钉子排列得很密集，钉子越密集，越均匀，躺上去对人体产生的压强越小。另外还有一个关键的地方就是钉子的长短须一致，钉尖必须处于同一水平面上。钉子穿过木板实际上形成了一个由密集的钉头构成的平面，从而在极大限度上减小了钉尖对人体的压强。压强的综合应用eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))压强公式(p＝eq\f(F,S))的理解：(1)公式中F是压力，而不是重力，只有当物体独自静止在水平面上时，压力的大小才等于重力。(2)公式中S是受力面积，它是施力物体挤压受力物体时，二者相互挤压接触的面积，而不是其他面积，不是物体的底面积或表面积。(3)压力F和受力面积S之间不存在因果关系，但压强p和F、S之间却有密切的关系：在S一定时，p与F成正比；在F一定时，p与S成反比。压强的大小由压力的大小和受力面积的大小共同决定，利用压强公式比较压强的大小时，要同时考虑压力和受力面积这两个因素。(4)在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡(Pa)，应用公式p＝eq\f(F,S)计算时，单位要对应，特别是面积的单位必须用m2。eq\o(\s\up7(),\s\do5(例题展示))【例】按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在700kPa以内。但有些司机为了降低运营成本，不顾国家利益，肆意超载。有一辆重2t的6轮汽车，标准载货量为4t，实际装货8t，如果每个车轮与路面的接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)(1)通过计算说明，该车对路面的压强是否超过规定？(2)运用所学的物理知识说明超载的危害。分析：(1)由p＝eq\f(F,S)计算轮胎对路面的压强，压力F等于总重力G，受力面积S为6个车轮与路面接触的总面积，然后与规定的压强要求比较即可判断；(2)超载即是汽车的总质量增大，那么车的惯性增大了，不容易操纵，出现紧急情况时，刹车难以停下，容易造成交通事故；压力增大，对路面的压强增大，造成对路面的破坏增强，缩短了路面的使用寿命。解：(1)该车对路面的压力：F＝G＝m总g＝(2×103kg＋8×103kg)×10N/kg＝1×105N，该车对路面的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1×105N,6×0.02m2)≈8.33×105Pa＝833kPa，因为833kPa＞700kPa，所以该车对路面的压强超过规定；(2)超载的危害很多，如：车辆对路面产生巨大的压强容易使路面变形，从而大大缩短公路的使用寿命；超载汽车质量过大，惯性大，不易操纵，易发生交通事故等等。第1节压强第2课时压强的应用eq\a\vs4\al(压强的应用)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(增大压强,的方法)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增大压力,减小受力面积,\a\vs4\al(在条件允许的情况下，增大压力同时减小受力面积))),\a\vs4\al(减小压强,的方法)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(减小压力,增大受力面积,\a\vs4\al(在条件允许的情况下，增大受力面积同时减小压力))),压强的综合应用))完成对应课时内容。在分析增大压强和减小压强的方法教学过程中，由日常生活中的实例引出课题，然后结合压强的定义式p＝eq\f(F,S)，公式运用数学知识进行分析、思考，寻找它们的共性，分类整理，归纳方法。最后，还让学生联系日常生活、生产中的应用实例，进一步强化。这样不仅激发了学生的学习兴趣，调动了学生的学习主动性、积极性，活跃了课堂气氛，而且帮助学生深入理解压强的概念和定义式，为运用定义式进行压强的计算打下坚实基础，起到双重作用。让学生感受到物理就在身边，体现了“生活→物理→社会”的新课程理念。课后·知能演练基础巩固1.用50N的水平力把重40N的正方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,这时木块对墙壁的压力为()A.10N B.40NC.50N D.90N2.一位八年级同学站在水平地面上时,对地面的压力约为()A.5N B.50N C.500N D.5000N3.图甲为体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情境,此现象与图乙实验中哪两个实验步骤所反映的原理相同()甲乙A.①与② B.②与③C.①与③ D.以上任意两个都可以4.如图所示,牙膏盖的前端的小锥体常常做得很尖,针对这一设计目的,小桂提出的下列问题中最有探究价值的是()A.压强的大小怎么计算B.压力的作用效果与哪些因素有关C.压力的作用效果与压力的大小有什么关系D.压力的作用效果与受力面积的大小有什么关系5.右图是一个在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,将其放在上边,此时地面受到的压强是原来的()A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四分之一6.如图所示的四种现象中,目的是增大压强的是()7.连云港城区每天清晨都要进行洒水,若一辆洒水车空车质量为6t,水罐容积为4m3。装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.4m2,g取10N/kg。(1)该车最多能装水的质量为多少?(2)装满水后,洒水车对地面的压强为多少?能力提升8.中华文化书画艺术中的篆刻艺术源远流长,右图为篆刻家在用刻刀刻制印章,关于篆刻中所涉及的物理知识,下列说法正确的是()A.篆刻刀上缠绕的布条是为了通过增大受力面积来增大摩擦力B.为了使刻纹深浅合适,只要注意用刀的力量就行了C.粗大的刻刀柄,是在压力一定时,通过增大受力面积来增大压强的D.尖锐的刻刀尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的9.如图所示,物体重20N,它与竖直墙面的接触面积是0.2dm2,现用30N的水平力把物体按在墙上静止,当逐渐减小水平压力至25N时,物体沿墙面匀速下滑,则下列相关说法正确的是()A.当水平压力为30N时,墙面受到的压强是1.5×104PaB.当水平压力为30N时,墙面受到的压力是20NC.当水平压力为30N时,物体受到墙面的摩擦力是30ND.当水平压力由30N减小到25N时,摩擦力减小10.如图所示,A物体叠放在B物体之上并放在水平桌面上,A物体重力为20N,底面积为200cm2,B物体重力为40N,底面积为400cm2,则A对B的压强跟B对桌面的压强之比为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.2∶311.一颗图钉,图钉尖的面积是5×10-4cm2,图钉帽的面积是0.8cm2,一木板能承受的最大压强为4×108Pa。(1)要使图钉能钉进木板,手对图钉帽的压力至少为多少?(2)手对图钉帽的压强是多少?思维拓展12.小明设计了一个实验来探究压力的作用效果与哪些因素有关。使用的器材有小桌、海绵、砝码、木板各一个。请你利用学过的知识分析:(1)通过观察比较压力的作用效果。

(2)通过观察甲、乙两图后得出,。

(3)图丙中小桌对木板的压强设为p丙,图丁中的小桌对海绵的压强设为p丁,则p丙(选填“大于”“小于”或“等于”)p丁。

(4)老师还提供了如图戊所示的器材:①用钉子作腿的小桌;②海绵;③砝码;④木板;⑤盛有适量水的矿泉水瓶;⑥装有沙的容器等供同学们选择,同学们所选的下列四组器材中,不能达到小明探究目的的是。

A.①③⑥B.③④⑤C.②③④D.②⑤参考答案【课后·知能演练】1.C2.C3.B4.D5.B6.A7.(1)4×103kg(2)2.5×105Pa解析(1)车最多能装水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×4m3=4×103kg。(2)装满水后,车中水的重力G水=m水g=4×103kg×10N/kg=4×104N车受到的重力G车=m车g=6×103kg×10N/kg=6×104N装满水后,车对地面的压力大小等于车的重力大小和水的重力大小之和,则车对地面的压力F压=G车+G水=6×104N+4×104N=1×105N车轮与地面的总接触面积为0.4m2,洒水车对地面的压强p=F压S=1×105N8.D9.A10.D11.(1)20N(2)2.5×105Pa解析(1)图钉尖的面积S1=5×10-4cm2=5×10-8m2,图钉帽的面积S2=0.8cm2=8×10-5m2,根据p=FSF1=p1S1=4×108Pa×5×10-8m2=20N手对图钉帽的压力F2等于图钉尖对木板的压力,因此手对图钉帽的压力至少为F2=F1=20N。(2)手对图钉帽的压强p2=F2S2=20N8×10-12.(1)海绵的凹陷程度(2)压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显(3)等于(4)B解析(1)该实验是通过海绵的凹陷程度来显示压力作用效果的。(2)由图甲和图乙所示实验可知,物体的压力相同而受力面积不同,图乙受力面积小,图乙力的作用效果明显,由此可得:压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)由图丙、丁可知,图丙中小桌对木板的压力等于图丁中小桌对海绵的压力,图丙中小桌受力面积等于图丁中小桌的受力面积,由p=FS知,p丙=p丁(4)选择①用钉子作腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器。小桌放在沙子上,观察小桌陷入沙子的深度;在小桌上再放砝码,再观察小桌陷入沙子的深度;把小桌的桌面朝下,小桌上放砝码,再观察桌面陷