小豆浆 大作用

摘要：人教版初中《物理》八年级教材涉及到固体压强、液体压强、气体压强和流体压强.复习压强教学时可圍绕豆浆和吸管设计实验，学生学习时非常兴奋，学生思维被激活，提高了课堂教学效果.从而将所有压强知识连成串，编成网，形成完整的知识体系.进而提高学生思考问题、解决问题能力，发展了学生思维能力.

关键词：压强;豆浆杯;设计教学;思维能力

基金项目：湖北省教育科学规划2017年度专项资助重点课题“信息技术环境下打造初中物理高效课堂的研究”（立项批准号：174234091）.

作者简介：刘永树（1973-），男，湖北十堰人，本科，中学一级教师，研究方向：初中物理实验教学.

“压强”人民教育出版社《物理》八年级下册第九章内容，压强是物理学中的重要概念.压强知识既是对前面所学力的作用效果的延续，又为后面学习“浮力”奠定了基础.压强内容是初中物理有关力学知识的一次较大的综合，涉及的知识点比较多，教师在设计复习课往往无从下手.笔者有幸聆听名师田鹰的压强复习课，借助豆浆和吸管这一简易学具将压强、液体压强、大气压强和流体压强巧妙穿插起来，从而突出教学重点、突破教学难点，使复习课不仅有趣而且高效.下面以实例来欣赏豆浆在“压强”复习课中几个应用.

1理解压力概念

压力概念是压强复习课中的教学难点，为了突破教学难点.教师给每组学生分发了两杯热豆浆和多根吸管（如图1所示）.然后教师把豆浆杯分别放在水平面和斜面上，让学生作压力示意图.

习题1：请用力的示意图分别画出放置在水平桌面上（如图2所示）和斜面上的豆浆杯对支撑面（如图3所示）的压力.

习题2：图2中豆浆杯对水平桌面的压力大小这杯豆浆的重力，图3中豆浆杯对斜面的压力大小这杯豆浆的重力.（等于、大于或小于）

教师先打开电脑希沃助手软件，将WIFI热点勾上，手机希沃授课助手软件扫描电脑希沃助手二维码，将手机与电脑连接起来.当学生完成作业后，田老师先挑选好、中、差学生的作业，用手机拍照上传，学生作业展示到电子白板上，在白板上对作业进行放大.最后让学生质疑、释疑，利用画笔反复的在原图上进行标注更正，教师进行点评.学生最终总结出压力是垂直于受压面的弹力，压力的方向指向受压物体，压力的作用点在受力面上，压力大小与物体的重力没有关系.特殊情况下，即当物体在水平面上静止时，物体对水平面的压力大小才等于物体的重力，寻找压力大小一定要对物体进行受力分析.学生通过做题、交流、讨论、总结，就明白了压力概念的内涵和外延，达到内化知识的目的.

2探究影响固体压强大小的因素

压强是材料力学、热力学中的核心概念，全日制《义务教育物理课程标准（2011版）》中属于理解层次的内容要求只有四条，压强是其中一条，可见压强在初中物理课程中占有重要地位.

复习课中怎样让学生理解压强，怎样合理把握理解的程度呢？田教师是这样设计教学的，先让学生利用豆浆杯和两根吸管（如图4所示）做固体压强实验.学生设计的实验方案是这样的，分别选吸管的尖端（如图4a所示）和平端（如图4b所示），用同样大小的力去刺杯盖.尖端容易刺穿杯盖，平端没刺穿杯盖;只选吸管的平端去刺杯盖，用大些力可以刺穿杯盖，用小些力没有刺穿杯盖.说明压强大小既与受力面积有关，还与压力大小有关.在受力面积一定时，压力越大，压强越大;在压力大小一定时，受力面积越小，压强越大.这样就可引出压强的概念，压强是压力与受力面积比值.

当学生吃透压强概念后，田教师再让学生针对具体问题计算，当饮料杯上的塑料封口膜只能承受3×106Pa的压强，A吸管的尖端面积为0.008cm2，那么至少需要多大的力才能将A吸管插入到饮料杯中？

以上两个步骤的教学，说明物理来源于生活，又高于生活.学生们明白了压强是衡量力改变物体形变程度大小，压强越大，说明物体的形变程度也越大.当外界的压强大于物体能承受的最大压强，物体会损坏.因此建筑物不能无限加高，也是这个道理，学习物理知识对解决生活中的问题有着重要的意义.

3分析压强和压力大小的计算方法

由于固体和液体的压强、压力是历年中考必考的知识，所以成为压强复习课教学的重点知识.田教师先将豆浆杯分别正立（如图5所示）和倒立（如图6所示）放置水平桌面上，让学生思考两道习题.习题1的内容是：豆浆杯正立时对桌面的压力和压强为F甲、P甲，倒置时它对桌面的压力和压强为F乙、P乙.则F甲F乙;P甲P乙（选填 “>”“=”“<”）.习题2的内容是：甲图中杯内豆浆对杯底的压力和压强为F甲′、P甲′，图乙中杯内豆浆对杯底的压力和压强为F乙′、P乙′，则F甲′ F乙′;P甲′P乙′（选填 “>”“=”“<”）.

田老师再先让学生在小组内交流、讨论，形成一致意见后，再选举代表进行展示.其他小组学生可以质疑、补充.经过这个环节的争辩，学生形成统一意见，求解压力和压强的问题，一定要分清求解的是固体压强、液体压强还是大气压强的问题，因为固、液、气不同状态的物质其压力和压强的特点是不一样，求解的方法、选择的公式也会不同，固体的压强一般先分析压力后分析受力面积，运用P=FS求解.液体的压强寻找液体的深度，再运用液体压强P=ρgh求解.由于液体对杯底的压力大小不一定等于液体重力的大小，所以求解液体对容器底的压力时，先要运用P=ρgh求液体对容器底的压强，再运用F=PS求压力.

为了巩固所学的知识，方便查漏补缺.田老师将豆浆放在木块上，创设问题情境：如图7所示，一个边长为10cm，重4N的正方体木块，放置于1m2的水平桌面上.将重2N的豆浆倒入一个瓶中，瓶重1N，底面积为60cm2，豆浆的深度为5cm，将瓶放在木块上.求（取g=10N/kg）：（1）豆浆对瓶底的压强;（2）木块对桌面的压强.

当学生完成作业后，田教师利用手机希沃授课助手，分小组对学生作业拍照上传，在電子白板进行展示，再质疑、释疑、批注.经过此环节训练，教师给学生搭建了很好的学习交流平台，学生也掌握了本节课教学的重点内容.教师不仅出色完成教学任务，而且学生感觉到复习课也是新颖有趣的.

4探究影响大气压强大小的因素

在物理《教师教学用书》中对大气压强是这样说明的，体验大气压强的存在是教学的重点内容，教学中要通过现象分析或进行有趣的实验，加深学生对大气压强存在的认识，使他们确信大气压强是真实存在的.

田教师先让学生观察上课时发的另一杯被密封热腾腾的豆浆冷却后，你看到什么现象？如果用吸管扎一个孔后又会出现什么现象？并让学生回答：（1）冷却时，杯中豆浆上方密闭气体的温度变，压强变，外界的大气压杯内的气体压强（选填 “大于”“等于”“小于”），所以将杯子压瘪了.（2）小孔的作用是使得杯内气压外界大气压（选填 “大于”“等于”“小于”）.（3）能否利用杯中的豆浆，你还可以制造出判断压强的装置？

学生通过观察，很快发现豆浆杯变瘪了.原因是当温度降低后，导致杯内气体密度变小，气体的压强也变小，外界大气压大于杯内气体压强，所以豆浆杯变瘪了，说明大气压强与气体的密度有关.扎小孔后，杯内气体与大气相通，两者压强相等，豆浆杯又恢复原状.我们可利用杯中的豆浆制成“土气压计”.方法是在豆浆杯中插上吸管，再向杯内吹少量气体，使吸管内的豆浆高于杯中豆浆液面.拿着杯底从一楼到五楼，吸管内豆浆液面上升，说明大气压强随着高度的增加而减小.用豆浆杯来设置教学情境，不仅让学生积极回顾大气压强的知识，还发展了学生的创新能力.

5探究流体压强与流速的关系

在物理《教师教学用书》中是这样说明的，液体压强与流速的关系，是对液体压强和气体压强特点的拓展，教学的重点是液体压强与流速的关系，难点是利用流体压强与流速的关系解释相关的现象.

为了能圆满地完成教学任务，田老师提出问题，如何可以让豆浆杯中的豆浆（如图8所示）上升到吸管中，除了用嘴吸，还可以用什么方法呢？一位学生通过积极思考后，认为还可以用另一根吸管对着豆浆中的吸管用力吹气，也能将豆浆吸起来，并亲自用实验做了示范.另一位学生对此现象进行了解释，吹气后，会使在豆浆中吸管上部气体流速变快，小于大气压强，在大气压的作用下，豆浆就沿着吸管上升（如图9所示），这样就相当于豆浆被吸起来了.

之后，田老师运用数字化实验器材演示流体压强与流速的关系.如图10甲所示，三个直径不同的塑料管a、b、c连接在一起（a管直径最大，c管直径最小），然后与抽气机相通.当抽气机抽气时，将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值.显示器所显示的“压强——时间”图像如图10乙所示.并让学生猜想，最下面一条曲线对应的塑料管是（）

A.a管B.b管C.c管D.可能是a管，可能是c管

面对新鲜事物，学生兴趣盎然，都想探个究竟.田老师因势利导，让学生亲自动手操作，观察电脑屏幕上显示的图像，并用希沃助手，将学生操作过程展示到电子白板上，满足其他学生的好奇心.

6结束语

麦克斯韦讲过：“一项演示实验使用的材料越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果，这种实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比.”我国物理学家朱正元也倡导 “坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”.纵观本节课，田老师利用生活中常见豆浆和吸管进行教学，不仅激发了学生学习兴趣，而且将学生的注意力牢牢吸收到课堂上，使得复习课上师生面貌焕然一新，小豆浆竟蕴藏着教学大智慧.再加上能够合理运用现代教学理念，大胆使用自主学习、小组合作学习、探究性学习等多种学习方式.还多次借助希沃助手对学生作业进行投影，并将数字化实验器材运用到课堂教学中，让学生交流、质疑、释疑，自主构建知识体系.通过物理习题，让学生运用所学知识解决实际问题，提高了学生思维水平.本节课的教学实践告诉我们，只要合理利用生活中的简单器材，整合教学资源编制出优质导学案，给学生提供一个表演的好剧本，就能发挥出意料不到的课堂效果，使物理课的教学充满智趣.

参考文献：

[1]物理课程教材研究开发中心.教师教学用书（八年级下册）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.