第一节 压力和压强

教具学具准备　   压强演示小桌、塑料泡末、砝码、水泥粉、彩纸、钢板尺

师生互动活动设计

    1．观察砖头平放、竖放在张紧的彩色纸上所产生不同效果的实验．

    2．分析平放、侧放、竖放在张紧的彩色纸上所产生不同效果的实验．

    3．观察物体放在钢板尺上发生形变的情况，改变钢板尺的倾斜程度，钢板尺形变变小，说明这时物体对钢板尺的压力与重力有关，但并不等于物体重力．

    4．学生分组实验：压力作用在物体上产生的效果与压力的大小和受力面积有关．

    （1）用两只手的食指顶住圆珠笔两端的实验．

    （2）将长方体金属块放在水泥粉沫上观察压强的实验．

    5．讨论如何增大和减小压强．

　　6．通过图例分析压力与重力的区别，再由教师总结压力的产生途径及与重力的关系．

教学步骤

　　（一）明确目标

    1．知道什么是压力，能区分重力与压力．

    2．知道什么是压强，压强的计算公式和单位．

    3．能应用压强公式进行计算，能分析增大和减小压强的方法．

    （二）重点、难点的学习与目标完成过程

    1．引入课题

    观察实验将一块砖平放在张紧的纸上，砖可以在上面静止不动；将砖竖直立放在同样的纸上，纸被压破，砖掉在下面．

    提出问题同样是一块砖放在同样的物体上，由于放置的方法不同，为什么会产生不同的效果，这就是这一章这一节课要研究的内容．

    2．新课教学

                        第十章  压强  液体的压强（板书）

                              1．压力和压强（板书）

    这里有一块重力为8N的砖，放在水平桌面上，对桌面竖直向下的作用力是多大？

    ［学生］是8N．

    ［老师］把它平放、侧放、竖放、它对水平桌面的作用力各是多大？

    ［学生］都是8N．

    请同学们用我们学习过的力的概念和二力平衡的知识分析一下为什么砖对水平桌面的压力都是8N．

    砖放在水平桌面上静止不动，它受到了重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力，大小是相等的，都是8N．由于物体间力的作用是相互的，在桌面对砖施加力的作用的同时，也受到了砖对桌面施加的力的作用，这两个力大小也是相等的，都是8N．所以砖对水平桌面施加的作用力等于砖的重力是8N．

    （这段内容，学生不一定能分析全，但教师应引导学生进行分析，并配合画出相应板图．）

    放在水平面上的物体都对水平面产生一个作用力，这个力垂直的压在物体表面上，我们把垂直压在物体表面上的力叫压力．

    1．什么是压力

    垂直压在物体表面上的力叫压力（板书）

    上述的例子中，静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力，但是不是所有静止在接触面上的物体对接触面的压力都等于物体的重力？请同学观察一个实验．

    观察实验用两块木块支起一只钢板尺（在钢板尺两端支起），以下内容边演示边讲述．

    （1）用手指轻压钢板尺中央，钢板尺会弯曲变形，用力越大弯曲形变越大，用力越小弯曲形变越小，可以用形变大小来判断钢板尺受压力的大小．

    （2）将一长方体金属块置于两端支起水平放置的钢板尺中央，钢板尺发生弯曲形变，表示它受到一个压力，这个压力是多大呢？（请学生回答：等于金属块重力）

    （3）将钢板尺一端高度不变，另一端抬起（为使金属块不下滑，可以用两面胶把金属块粘在钢板尺上）请学生观察钢板尺弯曲形变发生了什么变化？说明了什么问题？（这里请学生回答；钢板尺弯曲形变变小，说明它受的压力变小．）

    （4）如果继续抬高钢板尺一端，会看到形变继续变小，表明压力变小．

    这个实验表明，自由的静止在斜面上的物体对斜面的压力小于物体的重力．

    如果我们将图钉投入墙内，这时图钉对墙面的压力方向如何？图钉重力的方向如何？

    图钉对墙的压力方向垂直于墙面，图钉重力的方向竖直向下．

    这时图钉对墙的压力来自哪儿？这个力与图钉重力有没有关系？

    这个力来自拇指对图钉的作用力，与图钉的重力无关．

    通过以上实验及事例分析可以知道，压力有时等于物体重力，有时与物体重力有关但数值上不相等，有时与重力无关．

    观察实验取一支圆珠笔，用笔尖顶住一个手指先稍稍用力按一下，观察手指表面的形变．再用较大的力按一下，观察手指表面的形变，手指两次的感觉和形变一样吗？说明了什么？

    用力大时手指形变明显，痛的感觉明显，用力小时手指形变小些，痛的感觉轻些，说明压力作用效果与压力的大小有关．

    观察实验用两支手的食指顶住圆珠笔的两端，稍稍用一下力，两个手指的感觉和形变一样吗？说明了什么？

    笔尖对着的手指感觉更疼，手指形变也明显，因为笔尖受力面积小，说明压力的作用效果与受力面积有关．

    从以上实验中我们看到压力的大小和受力面积两个因素影响着压力的作用效果，我们在研究这个问题时采用了什么样的办法？

    先固定一个因素不变，第一个实验先固定受力面积不变，研究压力作用效果与压力大小的关系，第二次实验两个食指受力大小一样但是受力面积不同．

    以上实验中我们采用的方法是控制变量法，这种办法我们以前介绍过，通过这个实验我们看到压力作用在物体上产生的效果与压力的大小和受力面积有关．受力面积一样，压力大效果明显；压力一样，受力面积小效果明显．下面我们进一步用实验来研究这个问题．

    学生实验每组一个玻璃盘，里面装满水泥粉用纸板刮平，形状体积相同的长方体铁块、铝块各一块，将金属块以不同方式放在水泥粉上，观察水泥粉下陷程度与什么因素有关．

    请同学们自己设计进行实验研究压力作用效果与压力大小和受力面积的关系，实验中注意不要将水泥粉扬起．

    学生进行分组实验，教师在同学中间巡视指导，实验结束后请同学讲述自己的实验方法，分析实验结果．

    将长方体铁块和长方体铝块以相同的竖直方式放在刮平的水泥粉上，这时它们的接触面积相同，但铁块下陷明显，说明在受力面积相同时压力越大，压力作用效果越明显．

    将长方体铁块以平放、侧放、竖放三种方式放在水泥粉上，竖放下陷最明显，侧放次之，平放最不明显．说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显．

    2．影响压力作用效果的因素

    当受力面积相同时，压力越大效果越明显，当压力相同时，受力面积越小效果越明显．

（板书）

    为了研究压力产生的效果，我们取单位面积上受到的压力进行比较，这就是压强．

    3．什么是压强

    物体单位面积上受到的压力叫做压强．（板书）

    「老师」根据压强的定义以及数学运算规律，如已知压力和受力面积如何来计算压强？

　　用压力除以受力面积

 （板书）

    力的单位用牛顿，面积的单位是平方米（ ），压强的单位是牛/ ， 又叫1pa．

    4．压强的单位  （板书）

    帕是一个很小的单位，一张报纸平放时对桌面的压强是0.5pa，实际还常采用“千帕”“兆帕”作压强单位．



 （板书）

    课上练习  用投影打出下面的例题

    例题  教材P154图10-1中，两个同学的质量如果都是60kg，分别在雪地上滑雪和步行，每只鞋底的面积是 ，单只滑雪扳的面积是 ，求他们双脚着地时分别对雪地的压强（g取10N／kg）．

    已知    滑雪人   

    行走人   

    求    他们各自对雪的压强 、

　　解 



    答    滑雪人对雪的压强是 Pa，行走人对雪的压强是 Pa．

    通过这个例题我们看到，两个人体重一样，但是由于他们与雪地的接触面积不同，结果产生完全不同的效果．在日常生活、生产中，有时需要增大压力的作用效果即增大压强．有时需要减小压强，请同学们举出生活中增大和减小压强的实例，并说明是采取什么办法增大或减小压强的．

    5．增大或减小压强的方法．（板书）

    学生讨论，举例说明，教师对学生回答的内容进行必要的修正、补充，最后由教师将学生讨论的实例进行归纳．

    （l）增大压强的方法

    在压力不变时，减小受力面积，在受力面积不变时，增大压力．

    （2）减小压强的方法

    在压力不变时，增大受力面积，在受力面积不变时，减小压力．（板书）

    （四）总结、扩展

　　今天我们研究了压力和压强，在这一节的内容中我们一定要注意两个问题

　　1．正确区分压力与重力

    压力不是重力，也不一定等于重力，而且有时与重力根本无关．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，方向始终竖直向下；压力是垂直压在物体表面上的力，压力是由于物体相互挤压而产生的，压力的施力者是挤压它的物体，压力的方向与受力面垂直．

    2．正确区分压力与压强

    压强是反映压力作用效果的物理量，它由压力的大小、受力面积的大小两个因素决定，它的单位是牛/ （帕），压力的大小与受力面积的大小无关，它的单位是牛．

    八、布置作业

　　课本P158练习1、4、5、6

　　九、板书设计

第十章  压强  液体的压强

1．压力和压强

　　1．什么是压力（内容略）

　　2．影响压力作用效果的因素（内容略）

　　3．什么是压强（内容略）



　　4．压强的单位：





　　5．增大和减小压强的方法

　　（1）增大压强的方法（内容略）

　　（2）减小压强的方法（内容略）

　　十、随堂练习

　　l．如图物体重50N，F大小为200N，试分析几个图中物体A对支持面的压力：

    2．铁轨铺在枕木上是为了（   ）

      A．增大受力面积，减小压强

      B．减小受力面积，增大压强

      C．减小对路基的压力

      D．既减小对路基的压力又减小压强

　　3．图钉帽的面积为1 ，图钉尖的面积为 ，则要使图钉尖产生 Pa的压强，图钉帽上应施加多大的压力？图钉帽对大拇指所产生的压强多大？

教学目的

　　1.理解压力的概念，知道压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关．

　　2.掌握压强的概念，知道压强的计算公式，国际单位制中压强的单位及其意义，会进行压强的简单计算．

　　3．知道增大和减小压强的方法．

 教具

　　学生用：压力小桌，10×10×5厘米³的塑料泡沫，质量为200克的砝码2个，长方形铁块，过滤后的沙子(以上器材两人一组，由实验室准备)。

教学过程

　　一、复习提问：

　　1、单位换算

　　1米=               厘米；1厘米=              米；

　　1米²=               厘米²；1厘米²=              米²；

　　2、地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫 _{_______，}重力的方向总是 _{_____．}  

　　二、新课引入

　　在屏幕上投影出睡钉床的图片，问：为什么苦行僧不受伤？投影图片2，问：两人对雪的压力差不多，为什么一个人陷下去了，另一个没有陷下去?引入本节要学习的压力和压强．　　

板书课题：压力和压强

　　三、课内自读

　　屏幕投影自读要求并注意分别给予各层次学生自读指导．

　　1、记住压力的定义、方向．

　　问题：画出下列3图物体对支承面的压力．教师巡回检查培优辅差．让三位同学画在黑板上，并提问：画压力时应注意什么？学生讨论后得出结论：要注意力的作用点，力的方向．　

　　

　　提问：有人说，物体的压力就是重力，对吗？从上述练习中思考．学生讨论后总结出压力和重力的区别．

　　2、压力的作用效果教学

　　提问：压力的作用效果是什么？请用手指压文具盒盖或手掌肌肉，观察发生的现象．

　　学生发现压力的作用效果是使物体发生形变．

　　3、压强教学

　　提问：请同学们每人拿出一支铅笔，两手指同时用同样大小的力压铅笔两端，两手指感觉（即效果）是否一样？请同学们谈谈体会．

　　学生：不一样！顶着笔尖的手指感到痛（效果明显）．

　　屏幕投影问题：请你猜想压力的作用效果跟什么因素有关？

　　学生猜想：与压力的大小，接触面积有关．

　　学生参考实验用具，自己设计方案，小组讨论后动手做．提示：物理实验中常用控制变量法．

　　学生分组动手尝试，教师巡视观察，并重点点拔实验中动手能力差的学生，思考实验现象，提示、归纳．

　　学生完成后，每小组请一位同学说出探究实验的设计方法．例如：

　　1、将一铁块平放在沙上，移去铁块，观察沙子的凹陷程度；再重叠平放两块铁块，观察到沙子的凹陷得更深，说明压力产生的效果压力的大小有关．

　　2、将同一块金属先平放再竖放，这两种放法铁块对沙子的压力是相同的，可是效果不同，说明压力产生的效果还与受力面积有关．

　　教师表扬各种设计较好的方法．

　　播放录象：一个探究压力效果与什么因素有关的参考实验．，

　　板书实验结论：压力产生的效果跟压力的大小有关系，还跟受力面积有关系．

　　问题：如何（定量）比较压力产生的效果？

　　投影以下表格：并向学生提供下列数据或让学生测量：

　　铁块重：  牛顿；平放受力面积：  cm²；竖放受力面积：　　cm²

　　学生动手测量后，请一位同学上讲台填写上表，然后引导学生通过每平方厘米所受压力的数据和压力效果比较，可知：压力产生的效果越明显，单位面积上所受的压力就越大．故此，可用单位面积上所受到的压力的大小来比较压力产生的效果．

　　板书压强：物理学上把物体单位面积上受到的压力叫压强．

（板书）计算公式：

单位：F（牛）；S（ ）；P（牛／ ）

　　说明：“牛／ ”有一个专门的名称叫帕斯卡，这是为了纪念法国的科学家帕斯卡而特定的．

　　计算：P117比较图10—4中芭蕾舞演员足尖对舞台的压强和图10—5中大象对地面的压强，哪个大？

　　4、讨论增大和减少压强的方法．

　　5、小结：

 

　　6、应用举例                                

　　新闻：这是我曾经在电视上看到的一条新闻，那是在我国北方寒冷冬季的一天早晨，有一个小孩在河边玩耍，这时他发现河面上结了一层冰，他就试着走了几步，觉得很好玩，因为平常是不可能走到河中去的，他非常想走到河的对岸去看看，可没想到只走了五六米远，只听到“咯嚓”一声，那小孩压破薄冰，落入水中．，看见一个骑车的青年见此情景立即将自行车往马路边一丢，三步并作两步跑到河边……，怎样可以救起小孩呢？

　　同学们经过热烈讨论，运用压强知识提出各种可行抢救措施后，教师小结：同学们既机智又勇敢，运用自己所学知识抢救小孩．可见努力掌握现代科学文化知识，才能更好地为社会作出贡献．

　　7、反馈检测

　　一.填空题：

　　1.            在物体表面上的力叫压力．物体                上受到的          叫压强．

　　2.压强的单位是           ，它的专门名称叫做            , 60帕=           牛/米²，其物理意义是每          面积上受到的压力是       牛．

　　3.把砖块平放、侧放或竖放在地面上时，如图所示砖对地面的         相等，砖       时对地面的压强最大，砖       时对地面的压强最小．

　　1.关于压力的说法中，正确的是：（   ）

　　A.压力都是由物体的重力产生的
　　B.压力一定等于物体的重力
　　C.压力与重力是一对平衡力
　　D.压力的方向一定垂直于受力物体的表面

　　2.对压强公式(            )的理解，正确的是:（     ）   

　　A.压力增大，压强一定也增大
　　B.受力面积一定时，产生的压强跟压力    成正比
　　C.受力面积越小，压强一定越大
　　D.压力一定时，压强跟受力面积成正比

　　3.初冬，某人行走在结冰的河面上，突然发现脚下薄冰将要裂开，他应采取的紧急措施是：（      ）

　　A.急速向岸边跑　　　B.呆立不动

　　C.单脚站立不动　　　D.立即爬伏冰面，慢慢向岸边挪动

　　三.计算题：

　　1.边长为20厘米，重为80牛的正方体放在边长为40厘米的正方形水平桌面上，正方体对桌面的压力是      牛压强是             牛/米²，即           帕．

　　2.拖拉机重6×10⁵牛，要使拖拉机对地面的压强不超过5 ×10⁴帕，则拖拉机带的总面积应不小于           米^2．

　　四、问答题：

　　背书包为什么要用扁而宽的带，不用细绳？