教案固体压强探究实验概要.docx
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教案固体压强探究实验概要
启文教育个性化辅导教案chusggggggggggggangganggang纲
学生
上课时间
年月日︰~︰段星期
授课老师
刘老师
学科
物理
年级
九年级
教材版本
沪教版
阶段
□观察期□维护期第()次课
课题
探究实验:
固体压力作用效果跟哪些因素有关
教学目标
学会用控制变量法探究实验,归纳结论。
重点
控制变量法探究实验
难点
掌握归纳初步结论结论和综合结论的方法。
重难点回顾
1物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。
每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
2探究实验中初步得出结论,归纳时:
第一叙述相同点;第二叙述不同点;第三叙述结论。
(或正在比、成反比等)
进一步综合分析得出结论,单独分析表一或表二或表三对数据进行加减乘除处理后,数据是一个定值。
综合分析表一和表二和表三数据数据进行加减乘除处理后,数据越大,越怎么样。
授课内容概要
一.知识梳理:
1、固体压强的概念2、固体压强表示的物理意义3、固体压强公式4固体压强大小与什么因素有关?
有什么样的关系?
5、对控制变量法的理解
二、例题
某小组同学为了探究压力产生的形变效果与那些因素有关,他们用相同形状的长方体A、B以不同方式放在同一水平沙面上,进行了三次实验。
长方体A、B的重力大小不同,个侧面的面积分别为5cm2,10cm2,20cm2.实验中,他们在长方体A、B上表面中央放置若干个重力大小均为1牛的物体,作为施加的力F.实验数据如表一、表二所示。
实验中他们仔细观察沙面的凹陷程度,发现放同一长方体的沙面凹陷程度相同,而放不同长方体的沙面凹陷程度却不同,且第一组凹陷程度较小,第二组交大。
表一:
实验序号
A重力G(牛)
力F(牛)
压力(牛)
受力面积(厘米2)
1
1
1
2
5
2
1
3
4
10
3
1
7
8
20
表二:
实验序号
B重力G(牛)
力F(牛)
压力(牛)
受力面积(厘米2)
4
2
2
4
5
5
2
6
8
10
6
2
14
16
20
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5;或3与6)的后2列数据和观察到的现象,可得出的初步结论是.
(2)分析比较实验序号的后2列数据和观察到的现象,可得出的初步结论是:
当压力相同时受力面积越小,压力产生的形变效果越显著。
(3)请进一步综合分析表一、表二中数据及观察到的现象并归纳得出结论。
(a)分析比较表一或表二中的数据和观察到的现象可得出的结论是
(b)分析表一和表二中的数据和观察到的现象可得出的结论是
.
解析:
第一、从题目文字叙述中获取什么信息?
两组实验沙面凹陷程度不同,且第二组凹陷程度大。
这代表什么?
(压力的形变效果显著)
第二、沙面上受到的压力等于什么?
(长方体的重力加上上面放置的重物的重力之和)
(1)找出实验序号1与4、或2与5、或3与6中的相同点:
受力面积相同,不同点:
沙面受力大小不同,结果导致形变效果不同,(沙面凹陷程度不同)
(2)根据题意,从两表格中找出,压力相同,受力面积不同的实验序号。
(3)综合分析得出结论,需要对相关的数据进行加减乘除方式的某一种处理,得出规律。
比值是定值或成正比,或成反比,或与某个量的平方成正比。
(a)单独看一个表,发现压力与受力面积比值一定,压力形变效果相同。
(b)比较两表,发现压力比值不同,且比值越大,形变效果越显著。
启文每周一练
1为了研究压力的作用效果与哪些因素有关,萧宏同学用若干个同种材料制成不同的物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二和表三所示。
实验时,他仔细观察、比较细沙的凹陷程度,发现每一组沙面的凹陷程度都相同,而不同组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一表二表三
实验
序号
压力
F/N
受力面积
S/cm2
实验
序号
压力
F/N
受力面积
S/cm2
实验
序号
压力
F/N
受力面积
S/cm2
l
6
10
4
3
10
7
3
20
2
9
15
5
4.5
15
8
4.5
30
3
12
20
6
6
20
9
6
40
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是。
(2)分析比较的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(1)受力面积相同时,压力大的作用效果显著;
(2)4与7(或5与8、6与9)
2为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示.实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小.
表一
表二
表三
实验序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
实验序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
实验序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
1
12
10
4
6
10
7
6
20
2
18
15
5
9
15
8
9
30
3
24
20
6
12
20
9
12
40
(1)分析比较实验序号等数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著.
(2)分析比较实验序号4与7(或5与8、或1与6与9)等数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
。
1与4或2与9或3与6与7压力相同,受力面积越小,压力作用效果越显著。
3在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,某学生利用不同材料制成的不同形状的物体,在同一水平细沙面上进行了6次实验,得到如下数据
实验序号
物质种类
F(牛)
S(厘米2)
1
铜
6.0
10
2
铁
9.0
15
3
铜
3.0
10
4
铁
4.5
15
5
铝
3.0
20
6
铝
4.5
30
(1)分析比较实验序号1和2(或3和4、5和6)的数据,可以知道沙面的凹陷程
度(选填“相同”、“实验序号1大”或“实验序号2大”)。
(2)分析比较实验序号1和3(或2和4)的数据,可以知道实验序号1的沙面凹陷深,得出的初步结论是。
(3)进一步综合分析实验序号1—6可归纳得出结论:
①;②;
④分析压力作用的效果与物质种类的关系,可得出两者(选填“有关”或“无关”)的结论。
(1)相同;
(2)当受力面积相等时,压力大作用效果显著;
(3)单位面积受到压力相同,压力作用效果相同。
单位面积受压力不同,作用效果不同,单位面积受到压力越大,作用效果越显著;
(4)无关。
4某小组同学在学习了压力知识后,对“压力作用的效果”进行了研究。
(1)如图15所示,该组同学将一个长方体铁块放置在一块平整的海绵上,盛放海绵的玻璃容器上标有间隔距离相等的刻度线。
、
①由图15(a)或(b)可知,当物体表面受到压力作用时,会发生________________。
②该小组同学在分析、比较图15(a)和(b)的实验操作和现象后,得出了初步结论。
则该结论为_________________
__________________________________________。
(2)该组同学通过上述等实验,得到了在压力或受力面积相同时的情况下,压力的作用效果与受力面积、压力的关系。
他们接着又进一步研究压力和受力面积都不同时,压力的作用效果。
他们分别将若干个重力不同的物块放置在同一海绵上。
实验时,他们仔细观察压力的作用效果,并记录海绵的凹陷程度及有关数据分别如表一、表二所示。
①分析比较_____________________________________________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
__________________________________________________________。
②分析比较_____________________________________________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
__________________________________________________________。
(1)①形变。
②压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
(2)①1和4或2和5或3和6;压力与受力面积的比值相同,压力作用效果相同。
②1和2和3或4和5和6;压力与受力面积的比值越大,压力作用效果越显著。
5某小组同学为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,他们用相同形状的长方体A、B以不同方式放在同一水平沙面上,进行了三次实验。
长方体A、B的重力大小不同,各侧面的面积分别为5厘米2、10厘米2、20厘米2。
实验中,他们在长方体A、B上表面的中央放置若干个重力大小均为1牛的物体,作为施加的力F。
实验数据分别如表一、表二所示。
实验中,他们仔细观察沙面的凹陷程度,发现放同一长方体的沙面凹陷程度相同,而放不同长方体的沙面凹陷程度却不相同,且第一组凹陷程度较小,第二组凹陷程度较大。
表一(第一组)表二(第二组)
实验序号
A重力G(牛)
力F(牛)
压力(牛)
受力面积(厘米2)
1
1
1
2
5
2
1
3
4
10
3
1
7
8
20
实验序号
B重力G(牛)
力F(牛)
压力(牛)
受力面积(厘米2)
4
2
2
4
5
5
2
6
8
10
6
2
14
16
20
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5;或3与6)的后2列数据和观察到的现象,可得出的初步结论是:
(1)当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著。
(2)分析比较实验序号2与4或3与5的后2列数据和观察到的现象,可得出的初步结论是:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)请进一步综合分析表一、表二中的数据及观察到的现象并归纳得出结论。
(a)分析比较表一或表二中的数据和观察到的现象可得出的结论是:
(a)当压力与受力面积的比值相同时,压力的作用效果相同。
(b)分析比较表一和表二中的数据和观察到的现象可得出的结论是:
当压力与受力面积比值不同时,压力的作用效果不同,且比值大的,作用效果显著
6为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一:
实验序号
压力(牛)
受力面积(厘米2)
1
6.0
10
2
9.0
15
3
12
20
表二:
实验序号
压力(牛)
受力面积(厘米2)
4
3.0
10
5
4.5
15
6
6.0
20
表三:
实验序号
压力(牛)
受力面积(厘米2)
7
3.0
20
8
4.5
30
9
6.0
40
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可以得出的初步结论是_______________________________________。
受力面积相同,压力越大,压力作用效果越明显。
(2)分析比较_____________________________________及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)实验序号1、6、9(或4与7、5与8
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论。
①分析比较_________________________________________
②分析比较_________________________________________
(3)表一或表二或表三中数据及观察到的现象,可得出的结论是:
当压力与受力面积的比值相同时,压力的作用效果相同。
表一和表二和表三中数据及观察到的现象,可得出的结论是:
当压力与受力面积的比值不同时,压力的作用效果不同,比值越大,压力作用效果越明显。
7为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关,甲、乙、丙三位同学分别选用若干实心长方体和正方体以不同方式放在同一水平沙面上进行实验,并分别将实验测得的数据和物体在沙中的下陷深度记录在下面三张表中。
甲同学将同一长方体平放、侧放、竖放在同一水平沙面上(数据见表一);乙同学将三块不同的正方体放在同一水平沙面上(数据见表二);丙同学将同一长方体分别叠放在三块正方体上方,然后放在同一水平沙面上(见表三)
表一表二
实验
序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
下陷深度
(厘米)
实验
序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
下陷深度
(厘米)
1
10
2
1.00
4
6
5
0.20
2
10
4
0.50
5
12
10
0.20
3
10
8
0.25
6
24
20
0.20
表三
实验
序号
压力
(牛)
受力面积
(厘米2)
下陷深度
(厘米)
7
16
5
0.65
8
22
10
0.45
9
34
20
0.35
(1)三位同学在实验中是通过比较知道压力产生形变效果是否显著的。
(2)三位同学分析自己记录的实验数据及观察到的实验现象分别得出的结论是:
甲:
当压力相同时,受力面积越大,压力产生的形变效果越不显著。
乙:
受力面积增大时,压力产生的形变效果相同,所以压力产生的形变效果与受力面积大小无关。
丙:
无论压力是否变大,只要受力面积越大,压力产生的形变效果就越不显著。
请判断,甲同学的结论是,乙同学的结论是,丙同学的结论是。
(均选填“错误的”、“不完整的”或“正确的”)
(3)乙、丙同学在观察了表二、表三中的实验序号4与7(或5与8,或6与9)的数据及观察到的实验现象后,可得出的结论是:
。
(4)请进一步综合分析三张表格中的实验数据及观察到的现象可得到的结论是:
当
,压力产生的形变效果就越显著。
)物体在沙中下陷程度。
(回答合理均得分)
(2)正确的;错误的;错误的。
(3)受力面积相同,压力越大,压力产生的形变效果越显著。
(4)压力和受力面积的比值越大。
8为了探究压力的作用的效果与哪些因素有关,某同学用若干个同种材料制成的不同物体放在同一水平细纱面上,进行了三组实验,并纪录有关数据分别如表一、表二、表三所示。
实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小。
表一表二表三
实验序号
压力(N)
受力面积(cm2)
实验序号
压力(N)
受力面积(cm2)
实验序号
压力(N)
受力面积(cm2)
1
6.0
10
4
3.0
10
7
3.0
20
2
9.0
15
5
4.5
15
8
4.5
30
3
12
20
6
6.0
20
9
6.0
40
(1)分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可得出的初步结论
是。
(2)分析比较及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。
(3)综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的每一组沙面的凹陷程度相同的现象,归纳得出结论:
。
(4)综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的各组沙面的凹陷程度不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小的现象,归纳得出结论:
。
9小明同学做“探究实心均匀圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
他把由A、B、C三种不同材料制成的若干个均匀实心圆柱体分别竖直放置在同一水平沙面上,进行了多次实验,并记录了有关数据,如下表所示。
实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,通过比较,发现沙面的凹陷程度有相同也有不同,实验序号1、2与3凹陷程度相同且最大,4、5与6凹陷程度相同且其次,7、8与9凹陷程度相同且最小
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
材料
A
A
A
A
B
C
A
B
C
材料的密度(×103千克/米3)
6
6
6
6
4
3
6
4
3
高度(×10-2米)
8
8
8
6
9
12
4
6
8
底面积(×10-4米2)
30
20
10
10
10
10
10
10
10
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
同种材料制成的实心圆柱体,高度相同时,它对水平地面的压力的作用效果也相同,与底面积的大小无关(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号1、4与7(或5与8或6与9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
同种材料制成的实心圆柱体,高度越高,它对水平地面的压力的作用效果就越显著。
(3)分析比较实验序号1与9或4与8的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当实心圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,它对水平地面的压力的作用效果越显著。
(4)进一步综合分析比较表中的数据及观察到的现象,归纳并得出的结论:
(a)分析比较实验序号4、5与6(或7、8与9),当实心圆柱体密度与高度的乘积相同时,它们对水平地面的压力作用效果相同。
(b)分析比较实验序号4、5与6和7、8与9,当实心圆柱体密度与高度的乘积越大压力的作用效果越显著。
。
(5)小明同学经过上面的探究分析及归纳,又进一步得出了实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与圆柱体的高度成正比,与圆柱体材料的密度成正比的结论。
你认为此结论不能
10在某校的物理兴趣小组中,甲、乙、丙三位同学通过实验探究质量分布均匀的圆柱体对水平面的压强与哪些因素有关。
三位同学各自从实验室里挑选出由同种合金材料制成、但高度h和横截面积S的规格都不同的圆柱体做实验,并用仪器测出它们对水平面的压强p的大小(或大小关系),表一、表二、表三依次为甲、乙、丙三位同学的实验数据记录表。
表一
序号
圆柱体高度h(米)
圆柱体横截面积S(米2)
水平面受到的压强p(帕)
1
1.0×10-1
2.5×10-3
0.6×104
2
2.0×10-1
5.0×10-3
1.2×104
3
3.0×10-1
7.5×10-3
1.8×104
表二
序号
圆柱体高度h(米)
圆柱体横截面积S(米2)
水平面受到的压强p(帕)
4
1.0×10-1
5.0×10-3
p4
5
2.0×10-1
5.0×10-3
p5
6
3.0×10-1
5.0×10-3
p6
表三
序号
圆柱体高度h(米)
圆柱体横截面积S(米2)
水平面受到的压强p(帕)
7
1.0×10-1
2.5×10-3
p7
8
1.0×10-1
5.0×10-3
p8
9
1.0×10-1
7.5×10-3
p9
(1)甲同学认为通过自己的实验数据记录表(表一)可得出结论:
圆柱体对水平面的压强跟圆柱体的高度h有关,且与h成正比。
你认为_________(选填“能”或“不能”)从表一中得出此结论,理由是_____
__________________________
(2)乙同学在实验中测出了三次压强的大小关系为p4<p5<p6,请你根据表二中的实验数据记录初步得出结论:
_
____________________________________。
(3)丙同学用实验探究压强p与横截面积S的关系,他选用的圆柱体的规格已填入表三中,结果仪器测出的压强大小关系为p7=p8=p9。
由此可以得出结论:
_______。
(1)不能;没有保持圆柱体的横截面积相同;
(2)同种材料制成的横截面积相同的圆柱体,高度越高,对水平面的压强越大;
(3)同种材料制成的圆柱体高度不变时,对水平面的压强大小与横截面积无关.
11为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示.实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一凹陷程度最大,第二次其次,第三组最小.
表一(
=8.9×103千克/米3)
实验序号
材料
高度(厘米)
底面积(厘米2)
1
铜
20
10
2
铜
20
20
3
铜
20
30
表二(
=7.8×103千克/米3)
实验序号
材料
高度(厘米)
底面积(厘米2)
4
铁
20
10
5
铁
20
20
6
铁
20
30
表三(
=8.9×103千克/米3)
实验序号
材料
高度(厘米)
底面积(厘米2)
7
铜
10
10
8
铜
10
20
9
铜
10
30
(1)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当圆柱体材料的密度和高度相同时,压力的作用效果与底面积_______(选填“有关”或“无关”).
(2)分析比较实验序号_______.的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著.
(3)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
_________.
(4)请进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及观察到的现象,并归纳得出结果.
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:
__________________.
(b)分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象,可初步得出:
_________________.
(1)无关;
(2)1与4(或2与5,或3
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