内容正文:
第九章 压强
——划重点之精细讲义系列
知识点1:压力压强
1.压力
(1)定义∶垂直作用在物体表面的力叫做压力。如下图所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉对墙面的压力、物块对斜面的压力。
(2)方向∶压力垂直于接触面,指向被压物体。
(3)作用点∶在所压表面上。
(4)作用效果∶使受压物体发生形变。
压力与重力的区别与联系
压力
重力
区别
力的示意图
物块A对斜面的压力
物块A受到的重力
施力物体
物块 A
地球
受力物体
斜面
物块 A
力的方向
垂直于受力面指向受力物体
竖直向下
力的大小
不一定等于物体重力
G=mg
力的作用点
在被压物体上
物块重心
性质
弹力
引力
产生原因
物体间相互接触且挤压
地球的吸引
联系
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。只有当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即F压=G。不能说“压力就是重力或者压力就等于重力。”
探究影响压力作用效果的因素
压力的作用效果可能与压力的大小、受力面积有关
研究什么?
探究压力的作用效果与压力的大小是否有关
探究压力的作用效果与受力面积是否有关
改变什么?
压力的大小
受力面积的大小
控制什么?
受力面积
压力的大小
怎么
改、控、测?
实验装置图
(1)把小桌放在海绵上,观察海绵被压下的深浅
(2)在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(1)把小桌正面朝上放在海绵上,在小桌上放一个砝码,观察海绵被压下的深浅
(2)把小桌翮过来,桌面朝下,在小桌上放
一个个砝码,观察海绵被压下的深浅
怎么分析?
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力
的作用效果与压力的大小有关
若两次实验海绵被压下的深浅不同,则压力的作用效果与受力面积有关
2.实验器材(小桌子、砝码、海绵)
3.砝码的作用是改变压力的大小
★4.转换法的应用(通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果)
5.控制变量法的应用
[分析现象和数据,总结结论]
6.控制变量法∶研究压力大小对压力作用效果的影响时,要控制受力面积一样;研究受力面积大小对压力作用效果的影响时,要控制压力大小一样。
[交流与反思]
7.选用海绵而不选用长木板的原因(长木板的形变不易用肉眼观察到,海绵的形变容易用肉眼观察到)
8.可代替海绵的材料(沙子、橡皮泥、面粉等容易发生形变的物体)
9.实验评估
★实验结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.压强、压强的大小及其计算:
(1)压强概念:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强;
(2)压强公式:;
(3)压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。1 Pa=1 N/m2。
常用单位∶千帕(kPa)、兆帕(MPa);1 kPa=103Pa,1 MPa=106Pa。
(4)物理意义∶压强是描述压力作用效果的物理量。
(5)常见数值∶一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约 20 Pa;一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强约0.5 Pa,成年人站立在地面上时对地面的压强约为1.5×104 Pa。
(1) 为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体,还是固体)。
(2)用公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa,F—N,S—m2。
(3)公式中F是压力,而不是重力,但物体静止在水平面上时(只受重力和支持力),对水平面的压力的大小等于物体的重力的大小。
(4)公式中的S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。如图所示,将一底面积为S的物体A分别放置在面积为S1和 S2的两个桌面上,两种情况下,物体对桌面的压力相等,但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是 S2。
(5)在求解密度均匀、形状规则的实心柱体重直作用于水平面上的压强时,利用公式力=gh 非常快捷、准确、方便。
推导式的适用条件有∶
(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体),如图所示;
(2)物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
3.减小或者增大压强的方法及其应用:
减小压强方法:
(1)压力一定,增大受力面积;
(2)受力面积一定,减小压力;
(3)同时减小压力,增大受力面积.
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
增大压强方法:
(1)压力一定,减小受力面积;
(2)受力面积一定,增大压力;
(3)同时增大压力,减小受力面积.
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀;②投向靶盘的飞镖;③用