《壓強》教材詳解

第一節(jié)壓強1?教學目標知識與技能目標：?理解壓強的概念；理解壓強的大小與哪些因素有關。?能夠用壓強公式進行簡單的計算。?了解增大和減小壓強的主要方法。過程與方法目標：?通過經(jīng)歷探究的主要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生提問、猜想、實驗和分析數(shù)據(jù)、總結(jié)概括的能力。情感態(tài)度目標：?經(jīng)歷觀察、實驗以及探究等學習活動，培養(yǎng)學生尊重客觀事實、善于觀察生活等科學技能和科學素養(yǎng)。教學導入導入一：實驗激趣觀察實驗儀器：三腳鐵釘小桌、200克砝碼、蒙上白紙的硬紙盒各一個。演示先將小桌的桌面放在開口蒙有白紙的硬紙盒上，再壓上200克砝碼，紙不會被壓破；而將小桌翻過來讓桌腿（鐵釘做）立在白紙上，再壓上同一砝碼時，紙即咔喳一下被壓破。教師：為什么兩個實驗的效果不一樣？（略停，學生不能回答。）老師：請同學們每人拿出一支鉛筆，兩手指同時用同樣大小的力壓鉛筆兩端，兩手指感覺（即效果）是否一樣？請同學們談談體會。學生：不一樣！頂著筆尖的手指感到痛（效果明顯）。老師：要準確回答上述實驗遇到的問題，就得學習壓力和壓強。引入新課。導入二：舉例導入結(jié)合書中想想議議提出問題。并舉一些其他的例子，如下雪后，走在雪地上腳要陷入雪中，而雪橇卻不會陷入等例子鼓勵學生舉相似的例子，激發(fā)學生興趣從而引入新課。教學重難點重點：探究影響壓力作用效果的因素；理解壓強的概念難點：通過探究實驗，理解壓強的概念教材內(nèi)容詳解知識點1壓力（1）壓力：垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。如下圖所示為AB面上受到的壓力。（a）（2）壓力的特點：①作用在物體表面。②與物體表面垂直，若不同時滿足這兩個條件，則不是壓力。3）壓力與重力的區(qū)別與聯(lián)系

比較項目壓力重力區(qū)別產(chǎn)生原因物體間相互擠壓地球的吸引方向垂直與物體表面豎直向下作用點接觸面上重心施力物體產(chǎn)生壓力的物體地球受力物體被擠壓的物體地面附近的物體力的本質(zhì)彈力引力定義垂直作用在物體表面的力物體由于地球的吸引而受的力符號FG聯(lián)系有的壓力是由于重力產(chǎn)生的只有處于水平面的物體對水平面壓力的大小、方向才跟重力的大小、方向相冋，但作用點不同，壓力不是重力例1關于壓力的下列說法正確的是( )壓力的大小總等于物體重力的大小放在水平地面上的物體，對地面的壓力就是物體的重力壓力的方向一定與受力面垂直壓力的方向總是豎直向下的【解析】壓力是物體與支持面之間的相互擠壓產(chǎn)生的。壓力的大小不一定等于重力的大小，壓力和重力是兩個不同性質(zhì)的力，放在水平地面上的物體，受到地面的支持力和重力，二者平衡，由于力的作用是相互的，則物體對水平地面的壓力大小等于重力的大小，但壓力不是重力，壓力的方向總是垂直于支持面，而重力的方向總是豎直向下的。故選C【答案】C知識點2影響壓力的作用效果(1)壓力的作用效果跟什么因素有關?事例原因按圖釘，力用得越大，釘?shù)脑嚼喂虊毫Φ淖饔眯Чc壓力的關系蟬那么弱小，卻能將尖尖的口器插入樹皮壓力的作用效果與受力面積的關系兩手夾住氣球，一邊用手指間頂住，一邊用手掌頂住，氣球用手指頂住的一側(cè)陷的深一些同樣大小的力，受力面積小的一側(cè)作用效果更明顯(2)探究歸納：①當受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。②當壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。在研究一個物理量對某個現(xiàn)象的影響時，一定要保持其他的物理量不變，這種研究問題的方法叫控制變量法，這是物理學中經(jīng)常用到的一種探究方法。例2如圖所示，將實驗“小桌”放在泡沫塑料上，觀察泡沫塑料下陷的深度。比較圖甲與圖乙的情況，可知壓力作用效果與 有關：比較圖乙與圖丙的情況，可知壓力作用效果與 有關?！窘馕觥勘绢}是一道體現(xiàn)控制變量法思想的探究性題目。比較壓力作用效果有兩種方法：一是在受力面積相同時，比較壓力的作用效果與壓力大小的關系，如圖甲、乙所示；二是在壓力相同時，比較壓力作用效果與受力面積的關系，如圖乙、丙所示?！敬鸢浮繅毫Φ拇笮∈芰γ娣e的大小知識點3壓強(1)定義：物體單位面積上受到的壓力叫壓強。壓強是用來表示壓力的作用效果的物理量。壓力的作用效果不僅與壓力的大小有關，而且與受力面積有關。壓力F公式：壓強= 用字母表示為：p=-受力面積S公式中的符號的意義及單位：p――壓強一一帕斯卡(Pa)；F――壓力一一牛頓(N)；S――受力面積 平方米(m2)。lPa=lN/m2。FF公式的應用：可以利用公式p=求壓強的大小，也可利用其變形公式F=PS和S= 計算壓力SP和受力面積。例3如圖所示，兩手指用力捏住鉛筆，使它保持靜止，則兩手指所受壓力 ，壓強 。(填相等”或“不相等”)【解析】物體間力的作用是相互的，兩手指用力捏住鉛筆，兩手指所受的壓力相同。在壓力相同的情況下，受力面積的大小決定壓強的大小，鉛筆尖和鉛筆另一端面積不同，所以壓強不同?！敬鸢浮肯嗟炔幌嗟戎R點4增大與減小壓強的方法F根據(jù)公式p=可知，改變壓力的大小和受力面積的大小，可改變壓強。例如：推土機安裝兩條寬履S帶的作用是什么呢？推土機對地面的壓力是不變的，安裝兩條寬履帶使受力面積增大，壓強變小，可使推土機不易陷入泥土中；同理，我們每天上學背著背帶寬的書包，背部感覺舒服。與此相反，蟬的口器細而尖，在壓力一定時，減小受力面積，壓強會變大，從而能輕易地刺入樹枝中。增大壓強的三種方法：①壓力一定時，減小受力面積；②受力面積一定時，增大壓力；③同時增大壓力和減小受力面積。減小壓強的三種方法：①壓力一定時，增大受力面積；②受力面積一定時，減小壓力；③同時減小壓力和增大受力面積。例4農(nóng)民在地里常用的工具 鐵锨，鐵锨的刃做的薄而尖，其目的是為了 ；而腳踏的部位卻做成垂直與鐵锨面的踏面，其目的是為了 。【答案】增大壓強 減小壓強例5在下列事例中，屬于減小壓強的是()A.用針縫衣服B.縫衣服使用頂針C.書包用扁而寬的背帶D.鋼軌鋪在枕木上E.磨刀砍柴F.用螺絲釘固定工件時，需在下面墊一個較寬大的墊圈【解析】上述都是生活中增大或減小壓強的事例，也是常見的壓強考查方式，可結(jié)合壓強公式與生活情景進行正確的選擇?！敬鸢浮緽CDF易錯疑難辨析例6一頭牛的質(zhì)量為400Kg,站在水平地面上時，每只腳與地面的接觸面積為5X10-3m2則牛對地面的壓強為(g取10N/Kg)( )A.2X104Pa B.4X104Pa C.8X104Pa D.2X105Pa【解析】牛站在地面上對地面的壓力F=mg=400KgX10N/Kg=4000N,與地面的接觸面積為S=4X5X10-3m2=2X10-2m2應用公式可求出壓強為2X105Pa。需要注意的是質(zhì)量與重力的區(qū)別需要轉(zhuǎn)換，受力面積要注意所給的是一只腳還是4只腳?！敬鸢浮緿例7如圖所示a、b兩個不同的實心圓柱體被放在水平地面上，它們對地面的壓強相等，則下列判斷A.a的密度大，受到的重力大B.a的密度小，受到的重力小C.a的密度小，受到的重力大D.a的密度大，受到的重力小【解析】比較圓柱體a、b的密度和重力的大小，需要知道它們的質(zhì)量和體積。但題中沒有給出質(zhì)量和體積的大小，只給出它們對地面的壓強相等這個條件，所以在解題時要從壓強相等這個條件進行分析。(1)由于壓強相等，a的底面積大于b的底面積所以a受到的重力大于b受到的重力。(2)有壓強公式p=F=G=F=mg=學=學=pgh，由推導公式可知，當物體是形狀規(guī)則的物體(如SSSSSS長方體、圓柱體等柱體)并且放在水平支持面時，對支持面壓強的大小可以用p=pgh計算，此題中，壓強相等，hvhb可知a的密度大于b的密度。注意該公式是推導出來的，在計算題中不能直接應用，而選擇ab題和填空題不需要過程，可以直接應用給解題帶來方便?！敬鸢浮緼例8一個底面積是0.01m2、重為20N、質(zhì)地均勻的實心正方體，靜止在一個面積是1m2的正方形的水平桌面上，那么該物體對桌面的壓強()A.一定是2000Pa B.可能是2000PaC.可能是4000Pa D.可能是6000Pa【解析】底面積是0.01m2的正方體靜止在面積為lm2水平桌面上，壓力等于物體自身的重力20N，由于不知道物體如何靜止在水平桌面上，其與水平桌面的接觸面積可能出