第九 固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
一、設(shè)計(jì)意圖
壓強(qiáng)的對(duì)于初中學(xué)生說是一個(gè)難點(diǎn),因?yàn)槠涓拍钶^為抽象,大部分學(xué)生在初二下學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到困難,對(duì)固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)處理的不夠好,不會(huì)靈活應(yīng)用固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)解決實(shí)際問題,希望通過本節(jié)的,幫助學(xué)生建立起壓強(qiáng)的知識(shí)體系、框架,認(rèn)清固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的不同之處,掌握 解決問題的方法,教學(xué)中采用對(duì)比法和歸納法,師生討論的方法等。
二、復(fù)習(xí)目標(biāo)
1. 正確理解壓強(qiáng),區(qū)分固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的不同之處,知道固體壓強(qiáng)等于壓力與受力面積的比值,液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)。
2. 正確理解公式p=F/S,知道其適用范圍,會(huì)用p=F/S及其變形公式解決一些問題。
3. 培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
4. 掌握探究壓力的作用效果 與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)、探究液體壓強(qiáng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn),這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法 、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
三、復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):①壓強(qiáng)的概念 ②對(duì)固體壓強(qiáng)中受力面積的理解,液體壓強(qiáng)中深度的理解。
③壓力的作用效果與壓力、受力面積的關(guān)系;液體壓強(qiáng)與液體密度和深度的關(guān)系 ④掌握兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法、過程和結(jié) 論。
難點(diǎn):①壓強(qiáng)概念的建立 ②固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用
四、教具與學(xué)具
氣球與釘板、削好的鉛筆、壓強(qiáng)計(jì)等
五、前準(zhǔn)備
要求學(xué)生準(zhǔn)備好八下的物理書和筆記本,在前已經(jīng)自己對(duì)壓強(qiáng)概念有大致的了解,知道探究實(shí)驗(yàn)所用的物理方法等。
六、教學(xué)過程
教學(xué)階段與時(shí)間分配教師主導(dǎo)學(xué)生主體點(diǎn)評(píng)
引入題
3′
5′在初二下我們學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)的概念,學(xué)過固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)等概念,由于壓強(qiáng)的概念比較抽象,固、液、氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)又不同,我們同學(xué)在學(xué)習(xí)時(shí)普遍感到困難。這塊知識(shí)本身在初中物理教學(xué)中也屬于較難的部分。希望通過本節(jié)復(fù)習(xí)能給與大家一些幫助。本節(jié)我們主要復(fù)習(xí)固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)。
(板書)固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
那些同學(xué)知道我們?cè)诠腆w壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)這部分學(xué)習(xí)了那些知識(shí)?
一、壓力
①什么是壓力?②壓力產(chǎn)生的原因?③壓力的范疇?
④壓力的方向?
()判斷下列圖中N面所受壓力
的大小
1.概念
壓力、壓強(qiáng)的概念、單位、計(jì)算公式;如何增大和減小壓強(qiáng);液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)。
2.實(shí)驗(yàn)
探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)?
探究液體壓強(qiáng)的規(guī)律
3.能力
①會(huì)利用p=F/S及其變形公式進(jìn)行計(jì)算
②學(xué)會(huì)分清固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng),并根據(jù)各自的特點(diǎn)解決實(shí)際問題。
①垂直作用在物體表面的力②由于物體間相互擠壓而產(chǎn)生的③屬于彈力④垂直于受力面
甲:F壓=F=100N
乙:F壓=F+G
=100N+50N=150N
丙:F壓=F-G
=100N-50N=50N
讓學(xué)生歸納知識(shí)比教師自己講出要好,讓學(xué)生開動(dòng)腦筋、組織語言、互相補(bǔ)充,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
注意壓力與重力的區(qū)別
10′二、壓強(qiáng)
①壓強(qiáng)表示什么?
②怎樣表示壓強(qiáng)的大。
③壓強(qiáng)的單位及其符號(hào)?
④壓強(qiáng)的計(jì)算公式?
⑤1帕斯卡的含義?
⑥如何增大和減小壓強(qiáng)?
現(xiàn)提供實(shí)驗(yàn)器材有:
海棉、木板、礦泉水瓶、水
①選用器材探究壓力的作用效果與壓力的關(guān)系,寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。
②選出器材探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系,寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟。
想一想:
實(shí)驗(yàn)中通過觀察什么現(xiàn)象感知壓強(qiáng)大小?采用的物理方法是什么?
()例題1
一塊磚長(zhǎng)24cm、寬12cm、厚5cm,重24N,怎樣放置在水平面上,地面受到的壓強(qiáng)最大?最大壓強(qiáng)是多大?
()例題2
在海灘上的作案現(xiàn)場(chǎng)留下了罪犯清晰的腳印,公安人員立即用蠟澆鑄了一只鞋模,測(cè)出鞋模的平均厚度為5cm,質(zhì)量為1125g,又經(jīng)測(cè)試知道產(chǎn)生與腳印同深度的壓強(qiáng)為3×104Pa,罪犯的體重為多少?若案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)留下的是罪犯站立的腳印,又該如何計(jì)算罪犯的體重?
①表示壓力的作用效果
②壓強(qiáng)等于單位面積上物體受到的壓力
③帕斯卡(Pa)
④p=F/S
⑤1帕表示每平方米的面積上受到的壓力是1牛頓
⑥改變壓力或受力面積的大小
①第一次將裝滿水的瓶子正放在海綿上,第二次將瓶中水倒掉一半,再正放在海綿上,比較先后兩次海面的凹陷程度。
②第一次將裝滿水的礦泉水瓶正放在海綿上,第二次將裝滿水的礦泉水瓶倒放在海綿上,比較前后兩次海面的凹陷程度。
壓強(qiáng)大小由壓力和受力面積決定,壓力相同時(shí),受力面積越小壓強(qiáng)越大,所以當(dāng)磚塊豎放時(shí)壓強(qiáng)最大。
S最小=12cm×5cm
=60cm2=6×10-3m2
F=G=24N
p=F/S=24N/(6×10-3m2)
=4×103Pa
體重G=F=pS,走路時(shí)一腳著地,S為一只腳的面積,可利用鞋模算出:
V=m/ρ=Sh
S=m/ρh
=1125g/(0.9g/cm3×5cm)
=2.5×10-2m2
罪犯體重:
G=F=pS
=3×104Pa×2.5×10-2m2
=750N
若是站立腳印,受力面積應(yīng)該是兩只腳著地的面積。比較壓力的作用效果可以采用的方法
①相同的壓力作用在不同的手力面積上
②相同的受力面積上作用不同的壓力
③不 同的壓力作用在不同的受力面積上
壓力的作用效果可以通過被壓物體的凹陷程度反映,為了使凹陷程度更加明顯,應(yīng)當(dāng)選用海綿,正確選擇實(shí)驗(yàn)器材是做好實(shí)驗(yàn)的基本要求。
計(jì)算時(shí)要注意單位換算
注意行走時(shí)是一只腳著地,站立時(shí)是兩只腳著地。
液體壓強(qiáng)
15′
2′①液體壓強(qiáng)有什么特點(diǎn)?
②液體壓強(qiáng)與固體壓強(qiáng)的區(qū)別?
③液體壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)?
④探究液體壓強(qiáng)規(guī)律的儀器?
⑤通過觀察什么而感知液體壓強(qiáng)的大?
想一想:
在探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與深度(密 度)的關(guān)系時(shí),要控制什么量相同?如何操作?實(shí)驗(yàn)方法?
在探究液體不同方向上的壓強(qiáng)是否相等時(shí),又要如何控制變量?
()例題3
一段兩端開口的玻璃管下端扎有一橡皮膜,當(dāng)注入某種液體時(shí),橡皮膜向下凸出,將其放入一盛水容器中,當(dāng)管內(nèi)外液面相平時(shí),橡皮膜凹進(jìn)管內(nèi),則管內(nèi)所裝液體可能是:
A、鹽水 B、煤油 C、水
D、都有可能
()例題4
如圖瓶?jī)?nèi)裝半瓶水,用塞子塞緊,然后將瓶子倒過,使瓶口向下,這時(shí)水對(duì) 塞子的壓強(qiáng)與未倒置前水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)相比較 ( )
A、變大 B、變小 C、不變
D、無法判斷
例題5
將半瓶礦泉水倒放在海綿上比正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)大,這是因?yàn)?;倒放時(shí)瓶塞上受到的壓強(qiáng)比正放時(shí)瓶底受到的壓強(qiáng)大是因?yàn)?。
小結(jié):本節(jié)你有哪些收獲?
布置作業(yè):見中考指導(dǎo)書由于液體具有流動(dòng)性,液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),而固體則不是任何方向都有壓強(qiáng)
液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大,同種液 體在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,不同液體的壓強(qiáng)還與液體的密 度有關(guān)。
用壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)
①要控制液體的密度相同
將壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在同種液體的不同深度處
②要控制深度相同
將 壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒放在不同液體的相同深度處
③控制變量法
④要控制液體密度相等、深度相等
分析:在乙圖中,橡 皮膜受到水對(duì)它向上的壓強(qiáng)和管內(nèi)液體對(duì)它向下的壓強(qiáng)的作用,因?yàn)橄鹌つは騼?nèi)凹,所以水的壓強(qiáng)大于液體的壓強(qiáng),又因?yàn)橐好嫦嗥郊瓷疃认嗤,所以根?jù)影響液體壓強(qiáng)大小的因素,可得到管內(nèi)液體的密度小于管外水的密度,即管內(nèi)液體可能是煤油。
答案B
分析:
影響液體壓強(qiáng)大小的因素是液體的密度和深度,當(dāng)瓶倒置時(shí),液體密度不變,液體的體積不變,但由于細(xì)瓶頸在下,故液體深度增加,則瓶塞受到的壓強(qiáng)比原瓶底受到的壓強(qiáng)大。
答案A
倒放時(shí)海綿受到的壓強(qiáng) 大是因?yàn)閴毫ο嗤瑫r(shí),減小受力面積可增大壓強(qiáng)。
倒放時(shí)瓶塞受到的壓強(qiáng)大是因?yàn)橐后w密度相同時(shí),倒放時(shí)瓶?jī)?nèi)液體深度增加,液體壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。液體由于重力作用對(duì)底部有壓強(qiáng),又由于具有流動(dòng)性對(duì)各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
我們通過觀察U型管左右兩管內(nèi)液面的高度差感知壓強(qiáng)的大小,高度差越大,液體壓強(qiáng)越大。
注意在探究過程中應(yīng)選取密度相差較大的兩種液體
在探究同一液體同一深度處不同方向的液體壓強(qiáng)時(shí),要注意壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒的重心在同 一深度
橡皮膜向內(nèi)凹的情況反映了橡皮膜所受的兩個(gè)壓強(qiáng)的大小關(guān)系,利用影響液體壓強(qiáng)大小的因素進(jìn)行比較是關(guān)鍵所在。
判斷深度變化要注意容器的形狀,不同形狀的容器倒置后的深度變化是不同的。
注意分清液體壓強(qiáng)和固體壓強(qiáng),比較它們的不同之處。
七、教學(xué)資:重點(diǎn)參考了南京市中考教學(xué)指導(dǎo)書,2005全國各地中考試卷
八、教學(xué)評(píng)價(jià):
通過本節(jié)的教學(xué),學(xué)生的主體地位得到了充分的體現(xiàn),學(xué)生積極參與堂教學(xué),體現(xiàn)了新改的要求。
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