“固体压力”教学中的五个主题--这就是我们如何实施“固体压力”教学的方法_压强论文

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压强包括固体压强、液体压强和气体压强三种。学好固体压强知识是学好液体和气体压强知识的前提,因此,固体压强知识的教学很重要,教师应该在固体压强的教学上多下点工夫。对固体压强知识的教学我们是这样进行的。

一、从实际中走进“压强”

学生通过对前面的力的知识的学习会认为,对生活中的力学问题的解决不再需要新的力学知识。因此,如果脱离实际去引入“压强”,学生会对“压强”这一新“面孔”的出现产生不接纳的情绪。所以,教师要从实际问题出发,提出一些实际问题,让学生“遇河”。继而,学生会在“造船”的过程中感到知识之不足,从而产生求知欲。

例如:教师可以由这样一个问题走进“压强”的教学:一位徒手的学生遇到一条小河,河面上结上了一层冰,虽然冰结得比较厚,但是这位学生要是走过去还是有危险的,怎么办?问题提出后,学生会错误地认为:无论是走过去,还是滚过去,爬过去,人对冰面的作用力都是相等的,因此其危险程度也都相同,危险程度取决于冰面受到的作用力大小。学生从而暴露知识之不足。此时,教师对学生的错误观点予以否定后便引导学生做实验探究:力的作用效果究竟与力的大小有关,还是与物体单位面积上受到的压力大小(压强)有关。在此基础上引入“压强”。

二、在解说中走出“压力”误区

压强的概念是在压力这一概念的基础上建立起来的。因此准确地理解“压力”是进行“压强”教学的前提条件。而要准确的理解“压力”这一概念,教师必须要引导学生走出两个误区。

第一个误区:压力的方向总是向下的,压力是由于一个物体对另外一个物体“向下压”而产生的。

所谓的压力在物理学上是指垂直作用在物体表面上的力。这个力的方向向哪不是关键,都有可能。关键是这个力是否垂直作用在物体的表面上。教师要通过对一些反例的分析将学生带出这一误区。

下述三例就是很好的反例。

1.放在桌面上的墨水瓶对桌面的压力的方向是向下的;而桌面对墨水瓶的压力方向是向上的。

2.放在斜面上的物体对斜面的压力方向是斜向下。

3.手对图钉帽的压力方向是水平的。

图1

图2

图3

第二个误区:压力就是重力。

压力和重力是两个不同的力。教师可以从这样几个方面进行说明:从施力物体来看,重力的施力物体是地球,而压力的施力物体就很难说定了;重力的方向是竖直向下的,而压力的方向可以是任意的;从大小关系来说,如果物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力的大小等于它受的重力;但是如果物体放在斜面上,那么,它对斜面的压力就不等于它受到的重力了。

三、以类比揭示“压强”的内涵和作用

什么叫“压强”?“压强”在物理学中是用来干什么的?这是在教学中必须面对而又要说清的两个问题。用所学过的与压强相似的一些物理量进行类比教学,效果比较好。具体做法如下。

先让学生回答这样一组问题:

物理学中是如何描述“物体运动快慢”的?引出了一个什么物理量?

物理学中是如何描述“用电器消耗电能快慢”的?引出了一个什么物理量?

物理学中是如何描述“物体振动快慢”的?引出了一个什么物理量?

……

然后问学生:物理学中如何描述“压力的作用效果”呢?

让学生通过思考上述问题后,通过类比学生就会比较容易地理解引入压强的必要性、压强的定义、定义公式、在物理学中作用等。学生对压强的理解要达到如下要求。

“压强”是指:物体在单位面积上所受到的压力大小。其定义公式是p=F/S,单位是Pa,压强与压力、受压面积的大小都有关系。不能说压力大压强就一定大;也不能说受压面积小,压强就一定大。压强是一个不同于压力的新的物理量,它的物理意义是表示压力的作用效果,而不是表示压力的大小。不能说压强大压力也一定就大。压强大,只能说压力的作用效果明显。可见,压力大,其作用效果不一定明显,同样大小的力,作用效果不一定相同。例如:一个人如果站在冰面上可能使冰面破裂,但是如果睡在冰面上冰面却可能安然无恙。

四、于应用中理解“压强”

固体压强知识在实际生产和生活中应用比较广泛。利用压强知识能解决很多实际问题。压强知识散见于生活和生产中。例如:为什么推土机上要安装两条宽履带?为什么刀刃要磨得很薄?为什么图钉做得帽大头尖?等等。我们要走出课本,到实际生产和生活中去进一步理解压强知识,感受压强知识在我们实际生活中的作用。这样既能提高我们学习物理的兴趣,增加我们对物理学的感情,同时又能让我们在实际情景中去理解压强的概念,将抽象变为具体。

五、在计算中“数字化”压强概念

对压强的教学不能只停留在理论的层面上,要将学生引入到实际中,通过一些计算将压强的概念数字化,让学生从数字的层面上对压强作具体形象地理解。

在引导学生做一些定量计算时要围绕以下几个目的进行:

1.加深学生对压强知识地理解和加强对压强及其变形公式的记忆。

2.对1 Pa有具体形象地认识。

3.通过计算提高学生对压强知识地兴趣。例如:一个人要想从冰面上走过河,是走过去安全,还是两脚不离冰面交替向前踏过去安全?经过计算可知,后者人对冰面的压强小,因为他始终将两只脚着冰,受压面积大。通过计算会让你觉得压强知识很有意思。

4.纠正学生一些错误地认识。例如,一张报纸平摊时对地面的压强约是0.5 Pa,你会错误地认为对折时对地面的压强是0.25 pa。通过计算可知两种情况下报纸对地面的压强是相等的,从而纠正了学生的错误认识。

总之,在进行固体压强知识的教学时,要弄清它和压力的联系与区别,要在实际应用中理解它的含义和作用,要用过去所学过的与之相似的物理量作类比帮助学生理解,要通过定量计算将压强的概念数字化,这样学生才能较好掌握固体压强知识。

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