初二【物理(北京版)】压力、压强(2) 教学设计

课程基本信息课例编号学科物理年级初二学期第一学期课题压力、压强（2）教科书书名：义务教育教科书《物理》八年级（全一册）出版社：北京版出版日期：2014年7月教学人员姓名单位授课教师指导教师教学目标教学目标：1.知道增大和减小压强的方法是改变压力和受力面积的大小，形成物理价值观。（物理观念）2.了解压力压强在自然界和生产生活中的应用，并能解释、解决实际问题，发展学生的推理能力。（科学思维）3.通过对自然界、生活生产中有关情景分析，提高学生的问题解决能力，体会物理的实用性，增强学习物理的动机，提高社会责任感。（科学态度和社会责任感）教学重点：1.用压强公式定性分析，解释生活中增大、减小压强的现象2.用压强公式定量计算，解决一些实际问题。教学难点：2.用压强公式定量计算，解决一些实际问题。教学过程时间教学环节主要师生活动14min压强公式的应用（一）定性分析一、自然界中的压力压强【播放视频】考拉为更好的生存而发生的神奇改变【提出问题】从物理学角度分析考拉的尾巴为什么变成坐垫？【回顾知识】根据压强的定义式p=F/S，确定增大和减小压强的方法【解释】对于同一只考拉来说，长时间坐在一个坐垫上和一条尾巴上两种情况相比，它对地面的压力相同，但坐垫增大了考拉与地面的受力面积，减小了压强，所以更舒适，这和同一个人坐在沙发上比坐在凳子上更舒服是类似的。【过渡】除了考拉，你还能想到哪些动物发生了这类似的进化特点呢？【展示图片】啄木鸟【提出问题】啄木鸟为什么能较容易凿开树洞？【解释】如果啄木鸟和鸭子用相同大小的压力去凿树皮，当压力相同时，细长的喙与树皮间的受力面积相对较小，产生的压强较大，会更容易在坚硬的树上开洞。而鸭子扁平的嘴巴对树产生的压强较小，就很难凿开树洞，恐怕会被饿坏的。【展示图片】骆驼【提出问题】骆驼为什么能在松软的沙土上行走？【解释】同一头骆驼对地面的压力一定时，宽大的脚掌与细长的爪子相比、增大了与地面的接触面积,使压强变小,这样才使得它能行走在松软的沙土上。【过渡】自然界的动物迫于生存要不断进化，我们人类掌握了压强的知识就能灵活改变压强，让生活更舒适、更高效。生活中的压力压强无处不在。下面我们就跟随着小明同学的脚步，看看他一天的生活中都遇到了哪些压力压强及情景中是如何灵活改变压强的。二、生活中的压力压强【情景一、硌脚的按摩拖鞋】【提出问题】为什么按摩拖鞋比普通拖鞋硌脚？【解释】它和普通的拖鞋对比，在压力一定时，这双拖鞋上凸起的小鼓包减小了脚与鞋的受力面积，从而增大了压强。【情景二、用刀把苹果切成小块】【提出问题】为什么刀刃越锋利越容易切开食物？【解释】为了更容易切开食物，就是要增大压强，一定是用比较薄的刀刃部分接触苹果，因为在压力相同时，减小受力面积，可以增大压强。【情景三、用吸管戳破牛奶包装】【提出问题】为什么用吸管的的尖形一端更容易戳破牛奶盒？【解释】斜切口的尖形与平头端对比，在压力大小相同的情况下，减小了受力面积，达到增大吸管对包装盒压强的效果，才能使吸管更容易被插入牛奶盒。【拓展】生活中遇到类似需要达到破坏性目的时，我们常常使用较尖锐的物体，来增大压强完成，例如可以用笔尖或较细的钥匙划破快递盒上的胶带。【情景四、用订书器装订纸张】【提出问题】订书器通过哪些设计来按我们需求改变压强的？【解释】订书钉做的较尖锐来减小受力面积，压力一定时，就可以增大压强达到装订的目的。同时在使用过程中手也会受到压强，按照在压力一定时，增大受力面积的思路，通常把手按压的手柄做的较宽大，减小手受到的压强。【拓展】图钉和缝衣针的前尖端都做的比较尖锐，手按压的部分有大面积的图钉帽和顶针来保护手指。【情景五、背双肩包】【提出问题】外出背包的哪些设计减小了压强？【解释】通常外出背包都设计了“双肩”和“比较宽的肩带”，这样在压力一定时，增大了背包对肩膀压力的受力面积，使压力更分散，从而减小了压强。【拓展】现在很多同学都要佩戴眼镜，眼镜也会对鼻梁产生压强，如果压强太大，会留下红色压痕。我们减小压强的方法就是通过用密度较小的材料制作眼镜来减小压力，另外还有一个小设计——鼻托，它增大了眼镜与鼻梁的接触面积，采用了减小压力的同时增大受力面积的双因素反向变化思路，减小了眼镜对鼻梁的压强。【情景六、走在硌脚的盲道上】【提出问题】为什么盲道比普通路面硌脚？【解释】同一个人对地面压力相同时，通过有凸起的盲道时减小了受力面积，从而增大了压强。【情景七、铁轨下铺放的枕木】【提出问题】为什么铁轨下面还要铺那么多枕木呢？【解释】因为受力面积相同时，由于火车对路基的压力很大，会对路基产生很大的压强，为保护路基，减小压强，在火车对地面压力相同时，通过把钢轨铺在枕木上来增大受力面积，从而减小火车对路基的压强，防止路基被压坏.【拓展】和枕木作用类似的还有螺丝的垫圈，也是在压力一定时，垫圈增大了螺丝与物体表面的接触面积,减小压强,起到保护零件和螺丝的作用。【情景八、压路机把新铺的路面压平】【提出问题】压路机为什么要设计出一个重大的圆筒形碾轮？【解释】重大的碾子增大压力的同时，圆筒形状减小受力面积的双因素反向变化思路增大压路机对地面的压强。【拓展】古代的碾子、现代的捣蒜器【情景九、重型货车比普通车的轮子多】【提出问题】为什么大型载重货车要比普通车辆的轮子多呢？【解释】由于大型载重货车比普通汽车对地面的压力大，在受力面积一定时，会对地面产生较大压强，所以通过多个车轮的方式增加了与地面的接触面积，减小压强，才不会压坏路面。【拓展】坦克的履带设计，也是在压力一定时，增大了受力面积，减小了对地面的压强。从而提高它们在松软泥泞路面上的通行能力。【情景十、破损的路面】【提出问题】路面上的破损是怎么造成的呢？【解释】任何物体能承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体就会被压坏。所以交通部门规定严查超载现象。【拓展】建筑物在设计时也都考虑到地面的承受能力，例如人民英雄纪念碑需要坐落在宽大牢固的地基上，这些现象都是在压力一定时，采用增大受力面积的方法来减小压强的。6min压强公式的应用（二）定量计算【提出问题】为了保证路面安全，交通部门规定，严禁车辆超载。那怎么才能知道货车是否超载饿？【例1】按照有关规定，车辆严禁超载，例如京沪高速上某段路面能承受的压强应控制在7×105Pa以内．稽查人员在此路段上对一辆自重6t的10轮汽车进行检查，该卡车装载了30t的货物，每个轮子与地面的接触面积是400cm2，通过计算说明此货车是否超载？（g取10N/Kg）【解题思路】方法一：计算p=F方法二：计算Fmax=pS与【具体解析】【过渡】【例2】在公路旁边的土地里，发现了如图所示的一些脚印，每只脚印面积为300cm2，地面留下的脚印深度为3cm，根据这些线索我们还能算出什么信息呢？【解题思路】【具体解析】2min课堂小结本节课我