内容正文:
第1节 压强
双基过关
知识点一、压力:
1.概念:垂直作用在物体表面上的力。如下图所示:
物体间由于挤压而垂直作用在物体表面的力叫压力。
2.正确理解压力
(1)压力是与物体形变相关的一种弹力。
(2)压力发生在相互接触并挤压的两个物体之间。
(3)压力的方向总是垂直于接触的表面,且与施力物体的方向相反,与受力物体的方向相同。
3.压力与重力
(1)对比
项目
压力
重力
示意图
施力物体
被支持物体(物体A)
地球
受力物体
被压物体(物体B)
物体自身(物体C)
力的方向
垂直于接触面,指向被压物体
竖直向下
力的大小
与挤压程度有关
G=mg
力的性质
弹力
引力
(2)压力大小与重力的几种常见关系
重力可以使物体产生压力,但压力并不是重力,压力有时与重力无关。
基础自测:
1.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。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.甲对海绵的压力和海绵对甲的支持力是一对平衡力
D.乙受到的重力和甲对乙的支持力是一对平衡力
2.关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触表面
B.压力大小一定等于物体重力大小
C.压力的方向有时垂直于物体间的接触表面,有时不垂直于物体的接触表面
D.压力就是重力
3.如图所示,用F=10N的水平力将重G=8N的物体压在竖直的墙壁上,物体处于静止状态。则物体对墙壁的压力为______N,物体受到的摩擦力为______N。
4.物体受到的重力为,手的压力为,请在图中横线上填写支持面受到的压力的大小。
(a)______;(b)______;(c)______。
知识点二、压强
1.实验:探究影响压力作用效果的因素
【猜想与假设】蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,却能轻易刺破皮肤;骆驼虽重,但不会深陷在沙漠中。由此猜想:压力作用的效果除了与压力的大小有关,还与受力面积有关。
【设计实验】
如图所示,只改变某一个影响因素,观察压力作用的效果。
【进行实验与收集证据】
(1)如图甲所示,把小桌放在海绵上,观察海绵的凹陷程度。
(2)如图乙所示,将砝码放在小桌上,观察海绵的凹陷程度。
(3)如图丙所示,把小桌倒放在海绵上,再将砝码放在小桌上,观察海绵的凹陷程度。
【分析论证】
(1)比较甲、乙两图可知:当受力面积相同时,压力越大,海绵凹陷的程度越大,即压力作用的效果越明显。
(2)比较乙、丙两图可知:当压力相同时,受力面积越小,海绵凹陷的程度越大,即压力作用的效果越明显。
【实验结论】
压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关。当受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
2.比较压力作用效果的方法
(1)当受力面积相同时比较压力的大小。
(2)当压力相同时比较受力面积的大小。
(3)当压力和受力面积都不相同时,比较压力与受力面积之比。
3.压强
(1)概念:物体所受压力的大小与受力面积之比叫压强,用p表示。
(2)公式:
F——表示压力(单位:N),S——表示受力面积(单位:m2),p——表示压强(单位:N/m2)
(3)单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa。1Pa=1N/m2。
(4)物理意义:表示压力的作用效果,在数值上等于物体单位面积所受的压力。
4.规则柱体压强的计算
(1)公式推导
规则柱体压强的计算如图所示,设柱体的高为h,密度为p,底面积为S,则柱体放在水平桌面上时,对桌面产生的压强为:
(2)单位:ρ——kg/m3,g——N/kg,h——m,p——Pa。
在求解密度均匀、形状规则的实心柱体垂直作用于水平面上的压强时,利用公式p=pgh非常快捷、准确、方便。
基础自测
5.压力的作用效果不仅跟_____的大小有关,而且还跟压力的_____有关.
6.______作用在物体表面上的力叫压力,压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关,压力的作用效果用_______表示。在国际单位制中,压强的单位是_______。
7.实验课上,同学们选用如图所示的器材,探究压力的作用效果与压力大小和受力面积的关系,其中肯定无法达成实验目的的一组是( )
A.钉子腿小桌、砝码、木板
B.钉子腿小桌、砝码、装沙容器
C.盛水矿泉水瓶、海绵
D.盛水矿泉水瓶、装沙容器
8.关于压强公式的说法正确的是( )
A.压力大,压强一定大
B.受力面积大,压强一定小
C.该公式只适用于计算固体产生的压强
D.压力和受力面积的比值大,压强一定大
9.某同学站立时对地面的压强是2×104Pa,