初中物理人教版八年级下册9.1 压强教案设计

这是一份初中物理人教版八年级下册9.1 压强教案设计，共13页。教案主要包含了播放图片提出问题，提出问题，学生回答，师生共同完成，师生分析，学生做做，猜想和假设，设计实验等内容，欢迎下载使用。

年级
八年级
授课时间
课题
第1节 压强
教学
目标
1. 能通过实验探究压力作用的效果跟压力的大小和受力面积的关系。
2. 能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位，并能用压强公式进行简单计算。
3. 会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法，并能解释与压强有关的物理现象。
教材
分析
通过第七章“力”的学习，学生已经知道，力可以使物体产生形变或改变物体的运动状态。就压力而言，它使物体产生形变的作用效果，不仅跟压力的大小有关，还跟物体所受压力的受力面积有关。为了描述压力作用的效果，在物理学中引入了压强这个物理量。压强是力学中的一个重要概念，是对压力作用效果的进一步描述，它会成为后续认识浮力产生的原因等知识的基础，更是初中物理课程的重要教学内容。
本节由“压强”和“怎样减小或增大压强”两部分内容构成。两部分内容彼此关联，只要学生对压强的概念理解到位，就能顺利解决减小或增大压强的问题。压强概念的形成是本节教学的重点，解决的关键是引导学生感知压力作用的效果、比较压力作用的效果、学会用比值定义法引入压强的概念，并能用压强知识解释有关的物理现象。本节的节首图就是通过情感体验创设情境、提出猜想，引领学生感知压力作用的效果的。
教学中，可以引导学生结合实例分析计算，或从多角度设计实验，帮助学生理解压强跟压力大小和受力面积的关系。这样，学生在进一步应用压强的知识解决实际问题时才能得心应手，并为学习液体压强和大气压强作好铺垫。
多数学生学习本章时会感觉困难，原因是涉及的知识多、综合性强，既要有实验探究的思路，又要有理性思维，而学生又缺少压强方面的生活体验，所以建议教师切不可急于求成。
教学
器材
海绵、图钉、钉板、砝码、压力小桌、一头削尖的铅笔等。
多媒体ppt，包含视频：《探究影响压力作用效果的因素》、《压力的概念》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【播放图片提出问题】
茫茫白雪中的两个人对雪地的压力是差不多的，在厚厚的积雪中行走，一个会陷到雪里，另一个穿上一副滑雪板，尽管总重力变大了，反而不会陷下去。为什么穿上滑雪板后结果不同呢？看来压力作用的效果并不只跟压力大小有关。想一想，还可能跟什么因素有关？


学习新课——《9.1压强》。
观看图片，思考问题，进入情景.
学习新课
一、压力
【提出问题】以下几种情况的作用力有哪些共同点？
①茶杯对桌面的力 ②图钉尖对墙面的力 ③木块对斜面的力
【学生回答】这些力的共同特点是：力的方向与接触面垂直，作用点在两个物体的接触面上，我们把它叫做压力。
1.压力
垂直作用在物体表面的力叫做压力.
【师生共同完成】
①压力产生的条件：两物体相互接触，两物体发生挤压。
例如：人静止在地面上，人和地面间有相互挤压的作用，人对地面有压力，地面对人也有压力（支持力）；静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压，所以没有压力。
②压力的作用点：在受压的物体表面。
③压力的方向：垂直并指向受压的物体表面。
由于受力物体的受力面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是角度不同的倾斜面，因此压力的方向没有固定指向，它可能指向任何方向，但始终和受力物体的受力面相垂直。

F=G F与G无关 F＜G
④压力的大小：
压力的大小并不一定等于重力的大小，有时相等，有时无关。只有当物体自由静止在水平面时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小。
2. 压力与重力的区别
压力
重力
定义
垂直作用在物体表面的力
由于地球吸引而使
物体受到的力
方向
垂直于受力物体表面，
并指向被压物体
竖直向下
作用点
被压物体表面
重心
力的性质
接触的物体间相互挤压而发生形变产生的，属于弹力
来源于万有引力，
是非接触力
受力示意图
【提出问题】小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破, 重重的骆驼却不会陷入沙中,这是为什么？

【师生分析】蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大，但由于口器十分尖锐，因而能轻易刺穿皮肤；骆驼虽重，但脚掌面积很大，因而不会深陷沙中。这使我们想到：压力对物体作用的效果不仅跟压力的大小有关，还应该跟受力面积有关。
【学生做做】用两个手指挤压铅笔的两端，使铅笔保持静止。体验两指头的感觉？观察两个手指的凹陷程度相同吗？适当改变力度重复以上操作，感觉如何？


【分析】①因为两个指头受到的压力相等，但是受力面积不相等，右边食指受力面积（接触面积）小，感觉力的作用效果更显著。
②当加大用力时，受力面积不变，力越大，感觉效果更显著。
【追问】由以上实验进行猜想，压力的作用效果可能与什么因素有关？
压力的大小、受力面积。
思考问题并回答。
与老师共同完成有关压力的问题，知道压力的作用点、方向、大小。
区分压力与重力。
思考并分析问题，知道压力的作用效果除与压力的大小有关，还与受力面积有关。
通过简单的实验，进一步感受压力的作用效果与压力和受力面积有关。
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二、实验：探究影响压力作用效果的因素
【提出问题】压力的作用效果跟哪些因素有关？怎样比较压力的作用效果？
【猜想和假设】压力的作用效果跟压力的大小和受力面积都有关。
【设计实验】
（1）实验器材：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、压力小桌、砝码。
（2）实验方法：
①控制变量法：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。
②转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。
（3）实验过程：

①保持小桌与海绵的接触面积不变，在小桌上放一个砝码，改变压力，比较海绵两次形变的程度，如图甲、乙所示，记入表中。
②控制压力不变，改变小桌与海绵的接触面积（小桌一次桌面朝上正放，一次桌面朝下倒放），比较海绵两次形变的程度，如图乙、丙所示，记入表中。
（4）实验记录表格（见下）。
【进行实验与收集证据】
操作1：在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅；
操作2：在小桌子上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙；
操作3：将小桌子倒置过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙。
实验现象与记录：
实验
压 力
受力面积
压力作用效果
甲
小桌的重力
桌脚（小）
明显
乙
小桌+砝码重力
桌脚（小）
很明显
丙
小桌+砝码重力
桌面（大）
极不明显
【分析论证】
①由甲、乙可得，受力面积大小相同时，压力作用效果与压力大小有关，压力越大，压力作用效果越明显。
②由乙、丙可得，压力大小相同时，压力作用效果与受力面积大小有关，受力面积越小，压力作用效果越明显；
实验结论：
①压力的作用效果与压力的大小有关，在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
②压力的作用效果与受力面积的大小有关，在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
【交流讨论】
实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。
【播放视频】——《探究影响压力作用效果的因素》
进行猜想和假设。
进行设计实验.
进行实验与收集证据.
进行分析论证，归纳得出实验结论.
观看视频，进一步理解探究的过程。
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三、压强
通过前面的探究实验，我们找到了比较压力作用效果的方法：
①压力大小相同，比较受力面积；②受力面积相同，比较压力大小.
【提出问题】如果压力大小和受力面积都不同呢？
如表，甲与乙两个不同的受力面，若压力和受力面积都不相同，怎样比较？
受力面
压力F
（N）
受力面积S
（cm2）
甲
20
2
乙
30
5
【讲解】若要比较压力的作用效果，需要“转化为相同的受力面积或相同的压力时，通过比较压力或受力面积的大小”来确定。
因此我们可以用“压力与受力面积的比值”或“受力面积与压力的比值” 比较压力的作用效果。
很显然，前一种定义更加符合人们的思维习惯，即：该比值越大，压力的作用效果越显著。由此我们得到一个新的物理量——压强。并定义为：物体所受压力的大小与受力面积之比.
【以下师生共同完成】
1.压强
（1）物理意义：表示压力的作用效果。
（2）定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
（3）公式： 压强= eq \f(压力,受力面积) p= eq \f(F,S)
适用范围：这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，无论气体、固体、液体。
（4）单位：压强的国际单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
1Pa=1N/m2
1Pa表示1m2面积上所受的压力是1N。
Pa是一个很小的单位，一张报纸平放时对桌面的压强约1Pa。实际应用中常用千帕(kPa) 、兆帕(MPa)作单位，气象学中常用百帕(hPa)作单位。
换算关系1MPa =103kPa 1kPa=103Pa 1hPa=100 Pa
（5）注意：
①压强大小是由压力和受力面积共同决定的，不仅仅决定于压力大小。在S一定时，p与F成正比，在F一定时，p与S成反比。
②公式中的F是压力，而不是重力。当物体放在水平上时，压力的大小等于重力。
③公式中的S是受力面积，它是施力物体挤压受力物体时，二者相互接触的面积，而不是其他面积，而且在计算时一定要注意S的单位。
【例题】水平桌面上放一本书，书受到的重力为3N，与桌面的接触面积为5×10-2 m2，计算书对桌面的压强。
【解析】书对桌面的压力等于它的重力，即：F＝G＝3 N
桌面的受力面积：S＝5×10-2 m2
书对桌面的压强p= eq \f(F,S)= eq \f(3N, 5×10-2 m2)=60pa
2.柱体的压强
【师生推导】有一质量分布均匀的柱状固体，密度为?，底面积为S，高度为h。求对水平面的压强。

这个柱体的体积：V=sh
这个柱体的质量： m=ρV=ρSh
对水平面压力：F=G=mg=ρVg = ρgSh
对水平面压强：p= eq \f(F,S) = eq \f(ρgSh,S) =ρgh

柱体的压强 p=ρgh
ρ表示密度，单位为千克/米3（kg/m3）
h表示高度，单位为米（m）
g=9.8N/kg
p表示压强，单位为帕（Pa）
注意：
①公式 p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强，不能用于其他形状的物体产生的压强；
②柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关，与物体的底面积、重力等无关。
【例题4】如图所示，甲、乙两个实心柱形体放在水平地面上，对地面的压强相等，则 （ ）


A．甲的密度大，质量大 B．乙的密度大，质量大
C．乙的密度小，质量小 D．无法确定
【答案】B.
【解析】①甲、乙对地面的压强相等，根据 p＝ρgh可得：
ρ甲gh甲=ρ乙gh乙 ； ∵ h甲＞h乙， ∴甲、乙密度 ρ甲＜ρ乙
②甲、乙压力的大小关系： 根据F=PS，
∵ P甲=P乙，S甲＞S乙， ∴ F甲>F乙，
即G甲>G乙. 所以 m甲>m乙。
选项B正确。
【例题5】某中学操场积雪深达10cm，求雪对操场的压强是多大？（ρ雪=0.2×103kg/m3）
【解析】p= eq \f(F,S) = eq \f(ρgSh,S) =ρgh=0.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=200pa
此题给出的已知条件比较少，直接应用P=F/S不能求出，可以推导出P= ρgh进行计算；需注意的是P= ρgh是推导公式，一般情况下，计算题中不能直接运用。
思考问题，为建立压强概念做铺垫。
知道压强概念的建立方法与过程。
全面理解掌握压强的概念。

做题并进行解析。
与老师一起推导出柱体压强的计算公式。
知道柱体压强的使用条件。
做题并进行解析。
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四、怎样减小或增大压强
【提出问题】①书包带为什么做得比较宽？②菜刀的刃为什么磨得比较薄？③为什么啄木鸟的嘴强直如凿？
在生活、生产中人们有时需要增大压强，有时需要减小压强，怎样减小或增大压强呢？
1.改变压强的方法
根据公式p= eq \f(F,S)=可知：
①当压力F一定时，受力面积S发生变化，则压强也随之发生变化；
②当受力面积S一定时，压力F发生变化，则压强也随之发生变化。
所以在生活、生产及技术中人们常常改变压力或受力面积来改变压强。
2．减小压强的方法
所有材料能够承受的压强都有一定的限度，加在材料上的压强一旦超过这个限度，材料就会损坏，这个压强叫做极限压强，这些情况下就要减小压强。减小方法：
①当受力面积一定时，减小压力：②当压力一定时，增加受力面积。
生活中的实例：
汽车限重
轨道铺设在枕木上
书包带比较宽

轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的。汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小对地面压强的。
3．增大压强的方法
在生活或生产中有时需要增大压强。
①当受力面积一定时，增大压力；②当压力一定时，减小受力面积。
以下是增大压强的事例。
知道改变压强的方法并列举实例。
知道减小压强的方法并列举实例。
知道增大压强的方法并列举实例。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．图中正确表示压力示意图的是（ ）

【答案】C
【解析】图A与B画的是重力的示意图； C图中压力的方向与接触面垂直，作用点在接触面上，正确； D图压力的方向错误。所以选C。
2. 下列压强大小最接近1Pa的是（ ）
A．人站立时对水平地面的压强
B．一张图画纸平放时对水平桌面的压强
C．打针时注射器针尖对皮肤的压强
D．推土机推土时履带对水平地面的压强
【答案】B。
【解析】ACD、根据物理常识可知，人站立时对水平地面的压强、打针时注射器针尖对皮肤的压强、推土机推土时履带对水平地面的压强都较大，都在1×104Pa以上，故ACD不合题意；
一张图画纸平放时对水平桌面的压强最接近1Pa。所以选B.
3．图中为了增大压强的是（ ）
A. 坦克装有 B. 书包背带
宽大的履带 做得较宽
C. 斧刃磨 D. 在铁轨
得很锋利 下面铺枕木
【答案】C。
【解析】斧刃磨得很锋利，是为了增大压强；其它选项A、B、D都是增大受力面积，减小压强。所以选C。
4. 如图1所示，水平雪地上，穿着滑雪板的芳芳总质量为65 kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg，却深陷雪地。下列说法正确的是 （ ）
A．芳芳对雪地的压力比小明的小
B．芳芳对雪地的压力和小明一样
C．芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D. 受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大
【答案】C.
【解析】芳芳总质量大于小明的总质量，所以对雪地的压力也大；
芳芳没有深陷雪地，表面芳芳对雪地的压强比小明的小，即芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小。选项C正确。

图1 图2
5. 如图2所示，用拇指与食指压一支铅笔的两端，两个手指受到的压力______(选填“拇指大”、“食指大”或“一样大”，下同)，两个手指受到的压强________，这是由于压力一定时，_________，受到的压强越大的缘故。若拇指受到的压力为2N，笔尖的受力面积为0.5mm2，则食指受到的压强为____Pa。
【答案】一样大，食指大，受力面积小，4×106。
【解析】用拇指与食指压一支铅笔的两端，根据力的平衡可知，两个手指受到的压力相等；食指压铅笔的一端受力面积小，所以压强大。
S=0.5mm2=0.5×10-6m2
p= eq \f(F,S)= eq \f(2N, 0.5×10-6 m2)=4×106pa
6. 如图3所示，长木板重10N，底面积为10-2m2，现将其底面积的2/3 与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为________Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面，在这个过程中，木板对桌面的压强_____.
【答案】1500，变小.
【解析】p= eq \f(F,S)= eq \f(G,S) = eq \f(10N, 2×10-2m2/3)=1500pa
因水平面上的物体产生的压力和自身的重力相等，所以推动木板过程中，木板对桌面的压力不变；推动木板过程中，木板的受力面积变大，由P=F/S可知木板对桌面的压强变小。
图3 图4
7．如图4所示，体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上，且对地面的压强P甲=P乙，甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙，对水平地面的压力分别为F甲和F乙，关系正确的是（ ）
A．F甲＞F乙， ρ甲＞ρ乙 B．F甲=F乙， ρ甲= ρ乙
C．F甲＜F乙， ρ甲＜ρ乙 D．F甲＞F乙， ρ甲＜ρ乙
【答案】A.
【解析】①甲、乙对地面的压强相等 P甲=P乙，即 ρ甲gh甲=ρ乙gh乙
因为h甲＜h乙，所以甲、乙密度的大小关系为 ρ甲＞ρ乙。
②甲、乙压力的大小关系：根据F=PS
因为P甲=P乙，S甲＞S乙，所以F甲>F乙。 所以选A.
8. 在探究影响压力作用效果的因素时，小明同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。

①该同学是通过_____________来判断压力作用效果的。
②比较乙与丙两图可得到的实验结论是：当压力一定时，__________。
③此实验______（选填“能”或“不能”）用硬纸板代替海绵，原因是_______。
④此实验中主要运用的科学探究方法有_________和________。
⑤下列实例中，应用了②中所得结论的是_______（填序号）。
A. 交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
B. 小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
C. 书包的背带较宽
D. 载重汽车的轮子又多又宽
【答案】①海绵的凹陷程度；②受力面积越小，压力的作用效果越显著；③不能，效果不明显；④控制变量法，转换法；⑤BC.
【解析】①该同学是通过海绵的凹陷程度来判断压力作用效果的。
②比较乙与丙两图，压力相同，受力面积不同。可得到的结论是：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
③此实验不能用硬纸板代替海绵，原因是硬纸板不容易发生形变，效果不明显。
④实验中主要采用的探究方法是控制变量法和转换法。
⑤B. 蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破；C. 书包的背带较宽。都是在压力不变时，靠改变受力面积的方法改变压强的。
课
堂
小
结


压强
①物理意义：表示压力作用效果的物理量。
②定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
③公式：p= eq \f(F,S)
④单位：压强的国际单位：帕（Pa），1Pa =1N/m2
⑤柱体产生的压强：p=ρgh ρ表示密度， h表示高度。
①减小压强的方法：压力F一定时，增大受力面积S；
受力面积S一定时，减小压力F。
②增大压强的方法：压力 F一定时，减小受力面积 S
受力面积 S一定时，增大压力 F。
压强
的改变
压强
①垂直作用在物体表面的力叫压力。
②压力的方向：垂直受力面指向被压物体。
③压力的作用点：作用在被压物体表面。
压力
板
书
设
计
第1节 压强
一、压力
1. 压力定义：垂直作用在物体表面上的力。
2. 压力的作用点：物体表面。
3. 压力的方向：垂直指向物体表面。
4. 压力的作用效果：使物体发生形变。
5. 影响压力作用效果的因素：
（1）压力大小；（2）受力面积。
二、压强：
1. 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
2. 公式： 压强= eq \f(压力,受力面积) p= eq \f(F,S)
3．单位：帕斯卡，简称：帕，符号Pa. 1Pa=1N/m2
三、增大和减小压强的方法：
1. 增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。
2. 减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。
作
业