初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）压强优质教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）压强优质教案，共14页。教案主要包含了研究影响压力作用效果的因素，压强，怎样减小或增大压强等内容，欢迎下载使用。
年级
八年级
授课时间
课题
9.1 压强
教学
目标
1. 通过对生活中与压强有关现象的观察和分析，感知压强的存在。通过研究影响压力作用效果的因素，探究并建立压强的概念。通过压强的计算、对增大和减小压强方法的讨论，理解和应用压强的知识，逐步形成压强的概念。
2. 通过抽象概括的过程，建立压强的概念，提高思维能力。
3. 通过研究影响压力作用效果的因素，运用控制变量的方法，基于问题提出、证据收集、解释现象和交流讨论的过程，发展科学探究能力。
4. 通过将压强知识与生产生活相联系，激发对科学的热爱，培养严谨认真的科学态度和实事求是的品质，增强社会责任感。
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。
学情分析
1. 通过第七章的学习，学生知道力有大小、方向和作用点，知道力能使物体发生形变，为学生正确建构压力和压强的概念奠定了基础。然而，学生对于力的作用效果以及如何量化这种作用效果可能还不够深入。因此，教师需要在教学过程中帮助学生回顾和巩固这些前置知识，以便更好地理解和掌握压强的概念。
2. 八年级的学生已经具备了一定的实验能力和探究能力，他们能够通过观察和实验来验证所学的理论知识。在学习压强时，教师可以利用这一点，引导学生通过实验来建立压强的概念。
3. 教师在教学过程中，应尽量采用直观、形象的教学方法，如使用图表、动画等辅助工具，帮助学生理解压强的概念。同时，还需要注意培养学生的逻辑思维能力和解决问题能力，引导学生运用所学知识解决实际问题。
教学重点
压强概念的形成。
教学难点
压强概念的形成过程。
教学
器材
海绵、图钉、钉板、大砝码、压力小桌、一头削尖的铅笔等。
多媒体ppt，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
如图所示，两个人对雪地的压力是差不多的，然而一个人的脚陷进雪里，另一个人却没有。看来压力对雪地的作用效果并不只跟压力的大小有关。
请你想一想，还可能跟什么因素有关?

思考问题，进入情境。
学习新课 一、研究影响压力作用效果的因素
1. 压力
【提问】以下几种情况的作用力有哪些共同点？
事例
放在水平桌面上的杯子对桌面的作用力F
手指按图钉，图钉尖对墙面的作用力F
放在斜面上静止的物体对斜面的作用力F
图示
探究归纳
这些力的共同特征是力垂直于作用面（即接触面），并指向受力物体。
（1）概念：垂直作用在物体表面的力叫作压力。
（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。
（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。
（5）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
大小
有时与重力有关，大小相等。
有时与重力有关，但大小不等。
有时与重力无关。
与质量成正比G=mg
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
【播放视频】——《压力的概念》
2. 感知压力作用的效果
【学生活动】
（1）做一做：如图甲所示，用一只手掌平压在气球上，用另一只手的食指顶住气球，观察气球如何变化？若用力大一些，会怎样？
（2）想一想：如图乙所示，是一头北极熊爬过薄冰的情境，到达冰面时，也许它“知道”自己对冰面的压力很大，于是趴在冰面上爬过薄冰。这是为什么？
（3）试一试：如图丙所示，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？

甲 乙 丙
【分析】（1）用食指顶的一边，气球凹陷的深一些；当加大压力时，凹陷的更深。表明压力越大，受力面积越小，压力的作用效果更显著。
（2）趴在冰面上爬过薄冰，增大了受力面积，可以避免冰面被压破。表明压力对物体作用的效果跟受力面积有关。
（3）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。当加大用力时，受力面积不变，力越大，感觉效果更显著。
【感知结论】压力的作用效果可能与压力的大小和受力面积等因素有关。
3. 压力和受力面积对海绵形变的影响
【设计实验】
（1）实验器材：海绵、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。
【进行实验】
（1）在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅；
（2）在小桌上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙所示；
（3）将小桌倒置过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙所示。
【分析论证】
（1）甲、乙两次实验中，受力面积相同，乙图中压力大于甲，乙图中海绵的凹陷程度大于甲，故可以得出结论：在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越显著。
（2）乙、丙两次实验中，压力大小相同，但是丙图中受力面积大，海绵的凹陷程度很小，故可以得出结论： 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。
【实验结论】压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。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】
（1）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。
（2）实验中若压力大小、受力面积都不同，则不能探究压力的作用效果与某一个变量之间的关系。例如将物体沿着竖直方向切割成大小不等的A、B两块，每一块对海绵的压力作用效果都不变，这样不能得到压力的作用效果与受力面积和压力大小无关的结论。
【播放视频】——《探究影响压力作用效果的因素》
【例题1】图中，木箱对斜面的压力示意图表示正确的是（ C ）
【详解】根据压力的定义可知，木箱对斜面压力的方向为垂直于斜面向下，作用点在接触面的中点处，故C正确，ABD错误。故选C。
【例题2】在“探究影响压力作用效果的因素”中，实验现象如图所示。
（1）过过观察海绵的 来比较压力作用的效果；
（2）通过比较 两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越 （选填“明显”或“不明显”）；
（3）通过比较 两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关；这种研究问题的方法是 法。
【答案】（1）凹陷程度；（2）甲乙，明显；（3）乙丙，控制变量。
【解析】（1）海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
（2）实验研究当受力面积相同时，压力的作用效果与压力的关系，故需要改变压力，受力面积相同，故选择比较甲、乙两次实验；从实验现象可知看出，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显。
（3）探究压力作用的效果跟受力面积关系，需要控制压力相同，受力面积不同，故需要改变受力面积，故选择乙、丙两次实验；由于有两个因素影响压力的作用效果，故需要采用控制变量法，保证每一次实验只有一个变量。

思考图中几种情况的作用力有哪些共同点？回答。
归纳出压力的概念。
与老师共同完成有关压力的问题，知道压力的作用点、方向及大小。

能够区分压力与重力。
观看视频，理解压力的概念。
根据条件选择完成图示的三个实验。思考并进行分析，感受压力的作用效果除与压力的大小有关外，还与受力面积有关。
参与实验与收集证据。
进行分析论证，归纳得出实验结论。
观看视频，感受完整的经历探究过程。
做例题1，知道压力的作用点与分析。
做例题2，会分析解决有关“探究影响压力作用效果的因素”等问题。
学习新课 二、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】若压力大小和受力面积都不同，怎样比较压力的作用效果？
【讲解】在物理学中，用“压力与受力面积的比值”可比较压力的作用效果。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。
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作压强。
（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，气体、固体、液体都适用。
（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。
实际应用中也常用千帕（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）理解压强公式p= eq \f(F,S)
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S的单位用国际单位。
2. 压强与压力的辨析
项目
压强
压力
定义
物体所受压力大小
与受力面积之比
垂直压在物体
表面上的力
物理意义
表示压力的作用效果
物体发生形变的作用力
公式
P=F/S
F=pS
单位
牛顿（N）
帕斯卡（pa）
大小
与压力的大小和
受力面积都有关
有时与重力有关，
有时与重力无关
3. 柱体的压强
【师生推导】
（1）如图所示，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。求该柱体对水平面的压强。

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
即柱体的压强 p=ρgh
（2）公式p=ρgh中各物理量的意义与单位
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）
（3）理解公式 p=ρgh
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3】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所受的重力，即：F＝G＝3N
桌面的受力面积：S＝500cm2=5×10-2 m2
书对桌面的压强p= eq \f(F,S)= eq \f(3N, 5×10-2 m2)=60pa
【例题4】太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图甲姿势换成图乙姿势时，人对水平地面的（ C ）
A．压力变大，压强不变B．压力变大，压强变大
C．压力不变，压强变小D．压力不变，压强变大
【解析】人站在水平地面上，所以对地面的压力 F甲=F乙=G
甲图是单脚着地站立，乙图是双脚着地站立，地面受力面积 S甲p乙
从图甲姿势换成图乙姿势时，压力不变，压强变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 选项C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。
经历压强概念的建立方法与过程，知道用比值法可以建立新的物理量概念。
知道压强单位，对帕斯卡的大小有个大体印象。
区分压强与压力两个概念。

与老师一起推导出柱体压强的计算公式。
了解公式中各物理量的意义，知道柱体压强公式的使用条件。
做例题3，会运用压强公式进行计算。
做例题4，会运用压强公式分析解决问题。
做例题5，会运用柱体压强公式分析计算有关问题。
学习新课 三、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：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；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，这些情况下就要减小压强。
（1）减小方法：当受力面积一定时，减小压力；当压力一定时，增加受力面积。
（2）减小压强的事例
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。

轨道铺设在枕木上 书包带比较宽 汽车限重
3．增大压强的方法
（1）增大方法：当受力面积一定时，增大压力；当压力一定时，减小受力面积。
（2）增大压强的事例。
【例题6】2024年 6月 2 日，嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地，这是人类历史上首次登陆月球背面，图是嫦娥六号探测器，成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”，其目的是（ C ）
A．减小压力 B．增大压力C．减小压强 D．增大压强
【解析】“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月球表面压强。故选C。
思考问题并回答，引出怎样改变压强的问题。
知道改变压强的方法。
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。
做例题6，知道改变压强的方法，知道压力的概念。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．在日常生活生产中，根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是（ ）

A B C D
A．坦克通过履带与地面接触 B．单钢轮压路机有较重的前轮
C．滑雪板与雪地接触面积较大 D．背包用较宽的背带
【答案】B
【详解】A．坦克通过履带与地面接触，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意；
B．单钢轮压路机有较重的前轮，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故B符合题意；
C．滑雪板与雪地接触面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意；
D．背包用较宽的背带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。
故选B。
2. 如图，甲、乙两人在完全相同的沙滩散步，留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲（ ）
A．所受的重力较大 B．所受的重力与乙的相等
C．对沙滩的压强较大 D．对沙滩的压强较小
【答案】A
【详解】AB．因为甲、乙脚印的深浅程度相同，说明两者的压强相同，水平地面的物体对水平面的压力等于物体的重力，由G=F=pS可知，受力面积大的物体压力大，所以甲受到的重力大于乙受到的重力，故A符合题意，B不符合题意；
CD．由于甲、乙在沙滩上留下的脚印深浅相同，说明压力的作用效果相同，即甲、乙对沙滩的压强相等，故CD不符合题意。
故选A。
3．如图所示，把小桌甲倒放在海绵上，其上放一个物体乙，它们静止时，物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1，桌面面积为S1；物体乙重G2，下表面的面积为S2，下列说法正确的是（ ）
A．甲对海绵的压力就是甲受到的重力
B．乙对甲的压力就是乙受到的重力
C．甲对海绵的压强大小为
D．乙对甲的压强大小为
【答案】C
【详解】AB．不能说压力就是物体的重力，压力是由于物体的形变而生的，重力是由于地球的吸引而产生的，二者不是同一种力，故AB错误；
C．甲对海绵的压力大小为F甲=G1+G2
甲对海绵的压强大小为
p甲= ，故C正确；
D．乙对甲的压强大小为
p乙= ，故D错误。
故选C。
4. 北京冬奥会花样滑冰双人滑，中国选手韩聪隋文静获得金牌，如图所示为比赛中的一个情景。若韩聪和隋文静的身体质量分别为62kg和42kg，韩聪脚下两个冰刀与冰的总接触面积为20cm2，g取10N/kg。求：
（1）隋文静的重力为多少N?
（2）韩聪对冰的压强为多少Pa?
【答案】（1）420N；（2）5.2×105Pa
【详解】（1）由题意可知，隋文静的体重为m1=42kg，故由G=mg可得，隋文静的重力为 G1=m1g=42kg×10N/kg=420N
（2）由题意可知，韩聪的体重为m2=62kg，故由受力分析可知，韩聪对冰的压力为
F压=G总=m总g=m1+m2g=42kg+62kg×10N/kg=1040N
韩聪与冰的接触面积为S=20cm2=2×10-3m2
韩聪对冰的压强为
p=FS=1040N2×10-3m2=5.2×105Pa
5．如图所示，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。
故选A.
6. 探究“压力的作用效果”的实验如图甲、乙、丙所示。
（1）甲、乙、丙实验中，根据 来比较压力的作用效果，用到的科学实验方法是 ；
（2）通过甲、乙实验能够得到的结论是 ；
（3）由实验乙、丙可知“压力的作用效果与受力面积大小”的关系，请举出生活中应用此知识的一个实例： ；
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（5）小宇同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图戊所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他的观点是 的（填“正确”或“错误”），理由是 。
【答案】（1）海绵形变程度，转换法；（2）受力面积相同，压力越大，压力的作用效果越明显；（3）用超市的塑料袋子提重物时常会用报纸垫手；（4）=；（5）错误， 受力面积和压力大小都不同。
【详解】（1）由图得，甲、乙、丙实验中，根据海绵的形变程度来比较压力的作用效果，形变越大，压力效果越明显。实验中用海绵的形变程度转换出压力的作用效果，此方法叫转换法。
（2）由甲、乙实验得，受力面积相同，压力越大，海绵的形变程度越大，说明受力面积相同，压力越大，压力的作用效果越明显。
（3）生活中，用超市的塑料袋子提重物，感觉很勒手，在塑料袋子与手接触的地方垫上报纸，增大接触面积后再去提，会感觉手比较舒服。
（4）由图得，丙中海绵受到的压力大小与丁中木板受到的压力的大小相等，丙、丁的接触面积都是小桌桌面的底面积，因此图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小相等。
（5）验证压力作用效果与受力面积的关系，要控制除了受力面积外的其他因素相同，图戊中小宇实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，同时改变物体的受力面积和压力大小，因此得出的结论压力作用效果与受力面积无关的观点是错误的。
板
书
设
计
第1节 压强
一、压力
1. 定义：垂直作用在物体表面上的力。
2. 作用点：物体表面。
3. 方向：垂直与接触面并指向物体表面。
4. 作用效果：使物体发生形变。
5. 影响压力作用效果的因素：压力大小和受力面积。
二、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作压强。
3. 公式： 压强= eq \f(压力,受力面积) p= eq \f(F,S)
4．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：增大压力；减小受力面积。
2. 减小压强的方法：减小压力；增大受力面积。
课
堂
小
结
第1节 压强
作
业