2025-2026学年探究型学习教学设计

2025-2026学年探究型学习教学设计课题：课时：授课时间：设计意图一、设计意图结合初中二年级物理“压强”章节，以课本中“影响压强大小的因素”探究实验为基础，通过引导学生设计实验方案、收集分析数据，自主归纳压强与压力、受力面积的关系，深化对压强概念及公式p=F/S的理解，联系生活实例（如切菜刀磨刃、骆驼宽大脚掌），培养学生科学探究思维与知识应用能力，符合课标对“通过实验探究物理规律”的要求及学生认知发展水平。核心素养目标二、核心素养目标通过压强章节学习，形成“压强是压力作用效果”的科学观念，理解p=F/S的物理意义；在探究“影响压强因素”实验中，提升基于数据分析归纳规律的科学思维能力；经历设计实验、收集处理数据的过程，发展科学探究能力；联系切菜刀磨刃、骆驼脚掌等生活实例，体会物理与生活的联系，培养严谨的科学态度和解决实际问题的意识。学习者分析三、学习者分析1.学生已掌握力的概念、压力的定义及方向，理解力的作用效果能使物体发生形变，为压强学习奠定基础；在密度章节中接触过“单位体积”概念，有助于理解“单位面积”的含义。2.学生对实验探究兴趣浓厚，具备基本实验操作能力（如使用弹簧测力计、记录数据），偏好直观、动手的学习方式，但对抽象概念推导（如p=F/S的建立）存在畏难情绪。3.可能困难在于：难以区分“压力”与“压强”的物理意义；实验中控制变量法的应用不熟练，如如何控制压力不变改变受力面积；数据分析时因操作误差导致结论偏差，影响对压强影响因素的准确归纳；联系生活实例（如书包带宽窄对肩膀作用效果）时，难以将现象与压强公式建立联系。教学资源软硬件资源：海绵、砝码、压力小桌、弹簧测力计、沙盘、多媒体教室设备（投影、白板）

课程平台：智慧校园教学平台、物理学科资源库

信息化资源：压强探究实验课件、压力作用效果动画演示、压强公式推导微课

教学手段：实验探究法、小组合作学习、生活实例分析法（切菜刀、骆驼脚掌等）教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：发布预习资料（课本P76-77“压强的概念”及“探究影响压强大小的因素”实验内容），设计问题：“压力的作用效果可能与哪些因素有关？如何通过实验验证？”，利用智慧校园平台监控学生提交的预习笔记（如对压力、受力面积的理解）。

学生活动：阅读课本，记录疑问（如“压力和压强有何不同？”），绘制思维导图梳理预习内容。

教学方法/手段/资源：自主学习法、智慧校园平台。

作用与目的：初步建立压强概念，为课堂实验探究奠定基础，培养独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：用“切菜刀磨刃更锋利”案例导入新课；讲解压强定义及公式p=F/S，结合课本图9.1-2说明压力作用效果与受力面积关系；组织小组实验（用海绵、砝码、压力小桌探究压力、受力面积对压强的影响），强调控制变量法（如“如何控制压力不变？”）；解答学生疑问（如“压力相同时，受力面积越小压强越大”的结论推导）。

学生活动：听讲并思考，参与小组实验（记录压力、受力面积、海绵形变数据），讨论实验结论。

教学方法/手段/资源：讲授法、实践活动法、合作学习法、实验器材（海绵、砝码、压力小桌）。

作用与目的：突破“压强公式应用”及“控制变量法”难点，通过实验深化对压强影响因素的理解。

3.课后拓展应用

教师活动：布置作业（用p=F/S解释“骆驼宽大脚掌”现象），提供拓展资源（课本“STS：压强的应用”视频），批改作业并反馈典型问题（如受力面积计算错误）。

学生活动：完成作业，观看视频反思生活中的压强实例，总结实验中的不足（如“如何减小实验误差？”）。

教学方法/手段/资源：自主学习法、反思总结法。

作用与目的：巩固压强知识应用，联系生活实际，提升问题解决能力。知识点梳理1.压力的概念与性质

压力是垂直作用在物体表面上的力，符号为F，单位是牛顿（N）。压力的方向总是垂直于受力物体表面，与物体表面垂直，不一定是竖直向下（如手按斜向上的墙面时，压力垂直于墙面）。压力的产生是物体间相互挤压的结果，施力物体是对接触面施加力的物体，受力物体是受到压力的物体。压力与重力是两个不同的物理量：重力是由于地球吸引而产生的力，方向竖直向下，作用点在物体的重心；压力是接触面间的弹力，方向垂直于接触面，作用点在接触面上。只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受重力和支持力时，压力大小才等于重力（F=G），其他情况下压力与重力大小、方向均无关（如手握水杯静止时，压力与重力无关）。

2.压强的定义与公式

压强是描述压力作用效果的物理量，符号为p，定义为物体单位面积上受到的压力。公式为p=F/S，其中F是压力，单位是牛顿（N）；S是受力面积，指两个物体相互接触的面积，单位是平方米（m²）；压强的单位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m²，表示1平方米的面积上受到1牛顿的压力。压强的大小由压力和受力面积共同决定：当压力一定时，受力面积越小，压强越大（如切菜刀磨刃后受力面积减小，压强增大，更容易切割）；当受力面积一定时，压力越大，压强越大（如重物放在海绵上，压力越大，海绵形变越明显）。

3.探究影响压强大小的因素

实验方法：控制变量法。实验器材：海绵、砝码、压力小桌（桌面和底座面积不同）。实验过程：

（1）保持受力面积不变（如压力小桌的底座朝下，桌面朝上），改变压力（在桌面上放不同数量的砝码），观察海绵的形变程度。现象：压力越大，海绵形变越明显，说明压强越大。结论：受力面积一定时，压力越大，压强越大。

（2）保持压力不变（如压力小桌放相同数量的砝码），改变受力面积（将桌面朝下或底座朝下，改变与海绵的接触面积），观察海绵的形变程度。现象：受力面积越小，海绵形变越明显，说明压强越大。结论：压力一定时，受力面积越小，压强越大。

实验结论：压强的大小与压力大小和受力面积有关，压力越大、受力面积越小，压强越大。

4.固体压强的计算

固体压强的计算公式为p=F/S，计算时需注意：

（1）压力F：若物体放在水平面上且只受重力和支持力，则F=G=mg（m是物体质量，g=9.8N/kg）；若物体放在斜面上或受其他力，需根据平衡条件求压力（如物体在斜面上静止时，压力F=Gcosθ，θ为斜面倾角）。

（2）受力面积S：是两个物体相互接触的面积，不是物体的表面积（如平放的书和竖放的书对桌面的受力面积不同，平放时受力面积为书的底面积，竖放时受力面积为书的侧面积）。

（3）单位换算：面积单位需统一为平方米（m²），1cm²=10⁻⁴m²，计算时若压力单位用N，面积单位用cm²，需先将面积换算为m²，再代入公式计算压强（如50N的压力作用在200cm²的面积上，S=200×10⁻⁴m²=0.02m²，p=50N/0.02m²=2500Pa）。

5.增大和减小压强的方法

（1）增大压强的方法：①增大压力（如用更大的力按图钉）；②减小受力面积（如针尖、刀刃磨得很薄）。实例：切菜刀磨刃、骆驼的脚掌宽大是为了减小压强，而其脚掌下的肉垫是为了增大受力面积以适应沙漠环境；坦克履带是通过增大受力面积来减小压强，避免陷入地面。

（2）减小压强的方法：①减小压力（如轻拿轻放物体）；②增大受力面积（如书包带宽、推土机安装履带）。实例：铁路钢轨铺在枕木上是通过增大受力面积减小压强，防止钢轨陷入地面；滑雪板宽大的板底是为了增大受力面积，减小对雪地的压强，便于滑行。

6.液体压强的特点

（1）产生原因：液体受到重力作用，且具有流动性，所以对容器底和容器壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。

（2）特点：①液体对容器底和容器壁都有压强；②液体内部向各个方向的压强相等；③液体的压强随深度增加而增大（如潜水员下潜时，深度越大，受到的压强越大，需穿潜水服）；④在同一深度，液体向各个方向的压强相等；⑤液体的压强还与液体密度有关，密度越大，压强越大（如在深度相同的水和盐水中，盐水的密度大于水，盐水对容器底的压强更大）。

7.液体压强的计算公式

液体压强的公式为p=ρgh，其中ρ是液体密度，单位是千克每立方米（kg/m³）；g是常数，取9.8N/kg；h是深度，指从液面到某点的竖直距离，单位是米（m）。注意：深度不是高度，高度是从容器底部到某点的竖直距离，深度是从液面往下算的（如容器中液面高10cm，容器底某点深度为10cm，而容器底到液面的高度为10cm，但容器中某点在液面下方5cm时，深度为5cm）。计算时需统一单位，ρ用kg/m³，h用m，p的单位为Pa（如水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，深度h=0.2m，则p=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.2m=1960Pa）。

8.连通器原理

连通器是上端开口、底部连通的容器。连通器原理：当连通器中装入同种液体，且液体静止时，各容器中的液面总保持相平。实例：茶壶（壶嘴和壶身构成连通器，液面相平）；锅炉水位计（通过水位计显示锅炉内水位，与锅炉构成连通器，液面相平）；船闸（通过阀门控制水位，使闸室与上游或下游构成连通器，实现船只通航）。若连通器中装入不同种液体，或液体不静止，液面不相平（如U形管中装入水和煤油，静止时煤油液面高于水液面，因为煤油密度小于水）。

9.大气压强的存在与测量

（1）存在：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压，符号为p₀。实例：马德堡半球实验（用抽气机抽出球内空气，两个半球很难被拉开，证明大气压存在）；覆杯实验（装满水的杯盖上硬纸片倒置后，水和纸片不下落，是大气压支持的结果）；吸盘挂钩（挤出吸盘内的空气，大气压将吸盘压在墙上）。

（2）测量：托里拆利实验是测量大气压的标准实验。实验过程：在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银，然后用手指堵住管口倒立在水银槽中，放开手指后，管内水银面下降到一定高度后静止。实验结论：大气压支持着管内水银柱，大气压的值等于管内水银柱产生的压强。标准大气压支持760mm高的水银柱，p₀=ρgh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.01×10⁵Pa。

（3）大气压的变化：①海拔越高，空气越稀薄，大气压越小（如高原地区气压低，水的沸点低，食物不易煮熟）；②晴天比阴天气压高，冬天比夏天气压高（温度越高，空气密度越小，气压越低）。

10.大气压强的应用

大气压强的应用广泛，实例：抽水机（利用大气压将水从低处抽到高处，如活塞式抽水机）；离心式水泵（叶轮旋转使叶轮附近气压减小，大气压将水压入泵内）；吸管吸饮料（用嘴吸走吸管内空气，大气压将饮料压入吸管）；注射器吸取药液（向上拉动活塞，针筒内气压减小，大气压将药液压入针筒）。

11.流体压强与流速的关系

流体是液体和气体的总称，流体在流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。实例：飞机升力（机翼上凸下平，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，产生向上的升力）；火车站安全线（列车高速行驶时，列车附近空气流速大压强小，人靠近时容易被“吸”向列车，需站在安全线外）；喷雾器（用力吹气时，管口空气流速大压强小，瓶内大气压将液体压上去，形成喷雾）；两船并排行驶时，两船中间水流速度大压强小，外侧水压大于内侧水压，容易将两船挤压相撞（需保持安全距离）。

12.压强的综合应用

（1）固体和液体压强的结合：计算容器底部受到的液体压力和压强时，先根据p=ρgh计算液体压强，再根据F=pS计算压力（如圆柱形容器中液体对底部的压力F=pS=ρghS=ρgV=G，即压力等于重力；但若容器是上宽下窄的形状，液体对底部的压力小于重力，因为容器壁对液体有斜向上的支持力；若容器是上窄下宽的形状，液体对底部的压力大于重力，因为容器壁对液体有斜向下的压力）。

（2）液压机原理：帕斯卡原理（加在密闭液体上的压强能够大小不变地向各个方向传递），液压机公式F₁/S₁=F₂/S₂，其中F₁是小活塞的压力，S₁是小活塞的面积，F₂是大活塞的压力，S₂是大活塞的面积。实例：汽车液压千斤顶（用较小的力通过小活塞，产生较大的力顶起大活塞，从而举起汽车）；水压机（用于锻压金属，产生巨大的压力）。作业布置与反馈作业布置：

1.基础巩固题：完成课本P80“动手动脑学物理”第1、2题（压力与压强计算、受力面积分析），巩固p=F/S公式应用及单位换算；

2.能力提升题：设计实验方案验证“液体压强与深度关系”，要求写出器材、步骤、现象及结论，深化控制变量法应用；

3.生活拓展题：观察家中增大或减小压强的实例（如菜刀、书包带、滑雪板），用压强知识解释原理，撰写100字短文。

作业反馈：

1.批改方式：书面批注+课堂集中讲解，基础题标注公式应用错误（如受力面积未换算），提升题重点点评实验方案完整性（如是否控制密度不变）；

2.反馈时效：次日课堂前完成批改，对普遍错误（如液体压强公式中h与高度的混淆）进行专题讲解，个别错误通过课后10分钟面批指导；

3.改进建议：针对实验设计不规范的学生，提供课本P79“探究液体压强”案例参考；对生活实例分析不深入的学生，补充“骆驼脚掌”“铁路枕木”等课本实例引导思路。典型例题讲解例题1：一个重50N的物体，底面积为100cm²，平放在水平桌面上，求物体对桌面的压力和压强。答案：压力F=G=50N，受力面积S=100cm²=0.01m²，压强p=F/S=50N/0.01m²=5000Pa。

例题2：潜水员在海下10m深处受到的液体压强是多少？（海水密