内容正文:
压强
知识导入
钉床气功表演时,气功师躺在用钢钉做成的钉床上,
一人用锤打他身上的石块,石块被打碎,气功师却安然
无恙,这是为什么?
钉床气功表演中的科学道理是什么?
一、压力
1.定义:压力是指垂直作用在物体表面上的力。
2.产生原因:由于物体相互接触挤压而产生的力。
3.方向:垂直于受力面,指向被压物体。
二、压强
1.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
2.物理意义:压强是表示压力作用效果的一个物理量。
3.公式:
P——表示压强,单位是帕斯卡;F——表示压力,单位是牛顿;S——表示受力面积,单位是平方米。
国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,
其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。
4.增大和减小压强的方法:
(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
5.压强切割问题
(1)形状规则密度均匀的物体,压强的大小只与密度和高度有关,与质量和受力面积无关,如长方体、正方体圆柱体。
(2)密度均匀的长方体放在水平面上,如果沿红线切去黄色部分,物体对水平面的压力、压强的变化。
① 甲图中沿竖直方向切,压力变小,压强不变;
② 乙图中沿斜线方向切,压力变小,压强变大;
③ 丙图中沿斜线方向切,压力变小,压强变小。
考点1:压力
1.压力:物体间由于发生 而 作用在受力面上的力。
(1)产生的条件:物体之间相互接触且相互挤压。
(2)方向:总是 于物体的受力面,指向 物体。
(3)作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效在接触面中心。
(4)大小:①在水平面上时压力的大小 重力的大小;②压力可能与重力有关,也可能与重力无关
(5)压力与重力的异同点:
名称
方向
作用点
大小
施力物体
压力
垂直指向被压物体
被压物体的表面
在水平面上,F=G
—
重力
总是竖直向下
重心
G=mg
总是地球
思考与交流
思考1:物体之间接触后能否产生压力?
【典例分析】
【例1】(压力的理解) 作用在物体表面上的力叫压力,重力_________能产生压力(选填“一定”、“不一定”或“一定不”)。如图1所示,立方体A的重力GA=10牛,立方体B的重力GB=20牛,则A对B的压力是______牛,B对地面的压力是______牛。
GA
GB
图1
【例2】(压力方向)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
压力不一定等于重力;压力的作用点在受力物体一侧的接触面上;压力的方向一定垂直于接触面
【变式训练】
【变式1】用50牛的水平力把重40牛的正方体木块紧压在竖直墙壁上,如图所示,这时木块对墙壁的压力为( )
A.10牛 B.40牛 C.50牛 D.90牛
【变式2】下列说法中,正确的是( )
A.压力的大小总等于物体重力大小 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的方向总垂直于物体表面 D.压力越大,压强越大
【变式3】如图3所示,物体重6牛,它对斜面的压力是4牛,请用力的图示法画出这个压力。
图3
考点2:影响压力作用效果的因素
1.在受力面积相同时,压力 ,压力的作用效果越 。
2.在压力大小相同时,受力面积 小,压力的作用效果越 。
3.实验方法
(1)控制变量法:在探究压力作用效果与压力大小的关系时,需要控制受力面积一定;在探究压力作用效 果与受力面积大小的关系时,需要控制压力大小一定。
(2)转换思想:压力的作用效果是通过观察小桌子陷入海绵的深度体现的。
【典例分析】
【例3】(2022·广西)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示:
(1)过过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是______法。
【变式训练】
【变式1】如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
甲 乙
①甲、