人教版九年级物理学案

引言在我们的日常生活中，充满了与“力”相关的现象。从我们站立在地面上，到用钉子固定物体，再到宏伟的建筑拔地而起，力的作用效果无处不在。本节课我们将深入探究一个描述力的作用效果的重要物理量——压强。通过学习，我们不仅要理解压强的概念，更要学会用压强的知识解释生活中的常见现象，并能运用公式进行简单的计算。一、学习目标1.知识与技能*能通过生活实例，感知压力的作用效果，理解压强的物理意义。*能准确表述压强的定义、公式和单位，并能进行压强的简单计算。*能解释增大和减小压强的方法，并能运用这些知识解决实际问题。2.过程与方法*通过探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验，学习运用控制变量法研究物理问题。*通过对生活中压强现象的分析，培养运用物理知识解释实际现象的能力。3.情感态度与价值观*感受物理知识在解决实际问题中的应用，体会物理学与生活的密切联系。*在探究活动中，培养实事求是的科学态度和合作交流的意识。二、温故知新1.力的作用效果是什么？2.什么是压力？压力的方向是怎样的？压力的作用点在哪里？3.我们学过的基本测量工具有哪些？（例如：测量长度的...）三、新知探究（一）压力的作用效果活动体验1：请同学们用两个手指轻轻捏住一支铅笔的两端，稍用力挤压。体验两个手指的感觉有何不同？为什么会有这种不同？活动体验2：观察教材中的图片（或教师展示的实物）：A.用钉子的尖端和钉帽分别按压泡沫塑料。B.人在雪地上行走，脚容易陷入雪中；而穿上滑雪板后，却不容易陷入。思考与讨论：从以上活动和观察中，你认为压力的作用效果可能与哪些因素有关？你的猜想依据是什么？我的猜想：压力的作用效果可能与_________和_________有关。（二）探究影响压力作用效果的因素提出问题：压力的作用效果与哪些因素有关？猜想与假设：（基于上述讨论，学生提出）设计实验与进行实验：（教师引导学生设计实验，强调控制变量法的应用）现有器材：海绵块（或泡沫塑料块）、小桌、砝码若干。请同学们利用这些器材设计实验，验证你的猜想。*实验方案1（探究与压力大小的关系）：控制_________不变，改变_________，观察海绵块的凹陷程度。*步骤：1.将小桌正放在海绵块上，观察海绵的凹陷程度。2.在小桌上放上一个砝码，观察海绵的凹陷程度。3.比较两次凹陷程度的不同。*现象：____________________________________*结论（初步）：在_________相同时，_________越大，压力的作用效果越明显。*实验方案2（探究与受力面积的关系）：控制_________不变，改变_________，观察海绵块的凹陷程度。*步骤：1.将小桌正放在海绵块上，在小桌上放上一个砝码，观察海绵的凹陷程度。2.将小桌倒放在海绵块上（桌面与海绵接触变为桌腿与海绵接触），保持砝码不变，观察海绵的凹陷程度。*现象：____________________________________*结论（初步）：在_________相同时，_________越小，压力的作用效果越明显。实验总结：压力的作用效果不仅跟_________的大小有关，还跟_________的大小有关。要比较压力的作用效果，需要综合考虑这两个因素。（三）压强（P）——描述压力作用效果的物理量定义：在物理学中，把物体所受的_________与_________之比叫做压强。公式：压强=压力/受力面积用符号表示为：_________符号的意义及单位：*P——压强——帕斯卡（Pa）*F——压力——牛顿（N）*S——受力面积——平方米（m²）单位换算与物理意义：1帕斯卡（Pa）=1牛顿/平方米（N/m²）1Pa的物理意义是：物体在1平方米的面积上受到的压力是1牛顿。（举例：一张报纸平放在桌面上，对桌面的压强约为0.5Pa）常用单位还有：千帕（kPa）、兆帕（MPa）1kPa=10³Pa，1MPa=10⁶Pa例题1：水平桌面上放着一个重为20N的木块，木块与桌面的接触面积为0.01m²。求木块对桌面的压强。（请同学们在下面写出解题过程，注意公式、单位、代入数据、计算结果的规范）解：思路点拨：计算压强时，首先要明确压力F的大小和受力面积S的大小。对于放在水平面上的物体，其对水平面的压力大小等于物体的重力。受力面积是指两个物体相互接触并发生挤压的那部分面积，而不是物体的总面积。四、典例精析例题2：一个质量为50kg的人，每只脚与地面的接触面积为250cm²。（g取10N/kg）求：（1）人站立时对地面的压力是多大？（2）人站立时对地面的压强是多大？（3）人行走时对地面的压强与站立时相比，是变大了还是变小了？为什么？分析与解答：（1）人站立在水平地面上，对地面的压力等于人的重力。G=mg=_________×_________=_________N所以，F=G=_________N（2）人站立时，双脚着地，受力面积S=2×250cm²=500cm²。注意单位换算：1m²=10⁴cm²，所以500cm²=_________m²。根据压强公式P=F/S=_________/_________=_________Pa。（3）人行走时，通常是单脚着地，与站立时相比，压力_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），受力面积_________（选填“变大”、“变小”或“不变”），根据公式P=F/S可知，压强将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。五、知识拓展与应用（一）增大压强的方法根据公式P=F/S，增大压强的方法有：1.在受力面积S不变时，_________压力F。（举例：用锋利的刀切割物体，是通过减小受力面积来增大压强；用力按图钉，是通过增大压力来增大压强。）2.在压力F不变时，_________受力面积S。生活实例：菜刀的刀刃很薄、钉子的尖端很尖、啄木鸟的喙很尖、破窗锤的敲击端做成锥形。（二）减小压强的方法同理，减小压强的方法有：1.在受力面积S不变时，_________压力F。2.在压力F不变时，_________受力面积S。生活实例：坦克装有宽大的履带、滑雪板做得又长又宽、骆驼的脚掌很大、载重汽车装有很多轮子、书包带做得比较宽。思考与讨论：为什么我们平时说“磨刀不误砍柴工”？用我们今天学的压强知识解释一下。六、课堂小结通过本节课的学习，你有哪些收获？请从以下几个方面进行总结：1.我学到了一个新的物理量：_________，它的物理意义是描述____________________。2.它的定义是：_________________________________。3.计算公式是：_________，单位是_________，符号是_________。4.增大压强的方法有：_________________、_________________。5.减小压强的方法有：_________________、_________________。七、当堂检测1.关于压力和压强，下列说法正确的是（）A.压力越大，压强一定越大B.受力面积越小，压强一定越大C.压力一定时，受力面积越大，压强越大D.受力面积一定时，压力越大，压强越大2.一个重为40N的物体，放在水平地面上，与地面的接触面积为0.02m²，则该物体对地面的压强为_________Pa。3.下列实例中，为了增大压强的是（）A.书包带做得较宽B.图钉帽做得较大C.火车轨道铺在枕木上D.压路机的碾子质量很大4.为什么用针可以轻松刺穿纸张，而用手掌使劲压纸却很难压穿？八、课后作业1.完成教材对应节后的练习题。2.观察你身边的事物，列举3个利用增大压强的例子和3个利用减小压强的例子，并尝试解释其原理。3.一个质量为60kg的中学生，双脚站立在水平地面上，每只脚的鞋底面积约为150cm²，求他对地面的压强。（g取10N/kg）4.思考：冰面救人时，为什么救援人员要匍匐前进？九、易错警示*压力和重力的区别：压力不一定等于重力。只有当物体放在水平面上，且在竖直方向上没有其他力的作用时，物体对水平面的压力大小才等于其重力。压力的方向是垂直于接触面指向被压物体，而重力的方向总是竖直向下。*受力面积S的确定：是指两个物体相互接触并发生挤压的那部分面积，不一定是物体的底面积或总面积。例如，人站