“壓強”學習指要

彭征

壓強是初中物理中的一個重要概念本章在學習了壓強的概念后，由學習液體壓強、大氣壓強進一步拓展為學習流體的壓強，也為下一章探究浮力產(chǎn)生的原因埋下伏筆，與速度、密度的定義方法相同，壓強的定義采用的也是比值定義法.

理解壓強

怎樣理解壓強？多數(shù)同學學習本章時會感覺困難，原因一是涉及的知識多，有力、受力面積等物理量：二是綜合性強，既要有實驗探究的思路，又要有理性思維，基于這些考慮，教科書通過以下過程來幫助同學們理解壓強.

1.通過觀察生活中的現(xiàn)象，提出問題

同學們在第七章已經(jīng)學習了力的概念.知道產(chǎn)生形變是力的一種作用效果，在此基礎上.教科書從對自然現(xiàn)象的觀察和思考入手，通過在雪地上運動的情景對比（圖1），使問題的指向性更明確.即兩人對雪地壓力差不多時，壓力作用的效果卻顯著不同.從而提出問題“看來壓力作用的效果并不只跟壓力有關(guān)”.

之后，在《想想議議》欄目中提供蚊子的口器和駱駝腳掌的照片.以此提出問題.分析為什么小小的蚊子能輕而易舉地用口器戳破人的皮膚，而駱駝巨大的身軀壓在沙層上卻不會深陷沙中，從而使同學們在感知壓力作用效果的同時，領(lǐng)略自然界的美妙與和諧.

2.通過實驗.比較壓力作用的效果

對前面壓力作用效果的認識，僅憑感知是不夠的，原因是這種認識仍停留在猜想、推測的狀態(tài).要完成認識上的飛躍.需要在此基礎上.通過實驗檢驗猜想，教科書安排了一個具體且易于操作的實驗.幫助同學們建立概念，

該實驗的設計思路是運用控制變量的方法，檢驗自己的猜想，進而總結(jié)出壓力的作用效果既與壓力的大小有關(guān).又與受力面積的大小有關(guān).為壓強概念的引入做好認識上的準備.

3.壓強概念的引入

在順利完成感知、比較兩個認識過程的基礎上，同學們通過分析、歸納和總結(jié)可以明確.壓力作用的效果取決于相同面積上壓力的大小，這就容易意識到，新概念的引入需要用兩個物理量的比值來完成，數(shù)值上表現(xiàn)為單位面積上所受的壓力的大小.

認識液體內(nèi)部壓強的特點

液體壓強知識的綜合性較強，它是在學習了密度、力、力的平衡和壓強的基礎上展開的，這些知識也為后面浮力的學習奠定了必要的基礎.想要理解液體壓強的特點有一些困難.雖然生活中有很多與液體壓強相關(guān)的實例，但同學們一般注意到的是力，而很難聯(lián)系到液體壓強.對液體壓強的特點就更缺乏足夠的日常生活經(jīng)驗，尤其是液體的流動性決定液體向各個方向都有壓強的特點.因此在學習中要特別注意這些內(nèi)容，力求通過實例和實驗形成對液體壓強特點的感性認識.

1.感知液體壓強的存在

教科書安排了一個《想想做做》欄目，目的是增加同學們的切身體驗.認識到“液體內(nèi)部存在壓強”這一事實.為后續(xù)研究液體壓強的大小奠定基礎.同學們應該爭取機會親手操作一下，或者事先在家中體驗.

2.液體壓強的定性描述

液體壓強的特點是本節(jié)課的重點，同學們應認真觀察教科書中的演示實驗.如果條件允許，最好能親自動手嘗試.把探頭放進盛水的容器中，看液體內(nèi)部是否存在壓強：改變探頭的方向.看液體內(nèi)部同一深度處各方向的壓強是否相等：把探頭放進容器的不同深度處，看液體內(nèi)部壓強是否變化，怎樣變化：等等.

3.推導液體壓強的公式

通過以上實驗探究.已經(jīng)得出液體壓強的大小跟液體的深度、液體的密度有關(guān).為了研究液體在某一深度處壓強的大小，可以采用建立物理模型的方法.如圖2所示，自液面沿豎直方向選取一個長方體的液柱作為研究對象，采用壓強的定義式.結(jié)合重力、質(zhì)量、密度等知識進行理論推導.

要注意的是，這是一個全新的處理物理問題的方法體驗，同學們在思考的過程中可以通過回答以下問題進行：

研究對象是誰？

根據(jù)壓強的定義式，液柱對所設想平面的壓強等于什么？

液柱對平面的壓力與液柱所受的重力有什么關(guān)系？

液柱所受重力的大小等于什么？

根據(jù)液柱的質(zhì)量與密度、體積的關(guān)系，以及體積與底面積、深度的關(guān)系，得出液體壓強的公式怎樣表示？

這種從定性到定量的認識過程，不僅有助于深化同學們對液體壓強特點的理解，也可以進一步學習科學研究的方法.

本章第4節(jié)課文后，教科書提供了一個擴展性實驗樣例：用傳感器研究氣體流速與壓強的關(guān)系.這個實驗通過數(shù)字化實驗技術(shù)得到氣體流速越大.壓強越小的結(jié)論.教科書圖9.4-5中，抽氣機接在通氣管的左邊，空氣是從管子的右邊向左邊流動的.同學們一般的感覺是，右邊空氣的壓強會大些，左邊的壓強會小些，空氣由壓強大的地方向壓強小的地方流動.但實驗結(jié)果并非如此，通過觀察就會發(fā)現(xiàn).流速小的左邊空氣壓強更大.如果沒有條件完成擴展性實驗.同學們也可以在家里動手做一做教科書或習題中的類似實驗.從而對壓強與流速的關(guān)系有感性的認識.