内容正文:
专题02 压强
(
知识详解
)
知识点一:压力
1. 压力的定义:垂直作用在物体表面并指向表面的力,用字母F表示。
压力的产生条件:压力是由于两个互相接触的物体间有相互的挤压(发生形变)而产生的,它的存在是和形变紧密联系的。所以产生压力的条件是:物体间有接触并且发生形变。
2. 压力的单位是:牛(N)。
3.压力的方向:压力的方向总是垂直于受力面,压力的作用点在接触面上。(如图1所示)
(
图1
F
压
F
压
F
压
F
压
)
4.压力和重力是不同性质的两种力,要区分。
①压力的方向与接触面垂直的,重力的方向是竖直向下的。
②压力的大小与重力无关。重力可以产生压力,但是压力并不一定都是由重力产生的。只有在水平面上,压力的大小才等于物体的重力的大小。 (
G=10
牛
)
(
F
压
=G
=
10N
重力
G
=10N
F
压
<
G
F
压
F
压
重力
G
=10N
)
5.压力的作用效果:压力作用在物体上会使物体发生形变。
知识点二:压强的概念
1.压力的作用效果:与压力的大小和受力面积有关。
2.压强的物理意义:表示压力作用效果的物理量。
3.定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
4.压强公式:。注意:这是压强的定义公式,具有普遍意义,适用于所有物体(固体、液体、气体)所产生的压强。
5.压强的单位:在SI制中为帕(Pa) 1Pa =1N/m2。
1 Pa的大小:一张报纸平铺在水平面上,对水平面产生的压强大小约为1帕。
中学生站在地面上对地面的压强大约在104~1.5×104帕之间。
知识点三:压强的改变方法
1.增大压强方法:①减小受力面积;②增大压力。如图3所示的实例。
(
图
3
菜刀刃很锋利
注射器针头做很尖细 盲道上凸起的圆点
切蛋器
)
2.减小压强方法:①增大受力面积;②减小压力。如图4所示的实例。
(
图
4
)
知识点四:柱形物体的压强
1.常见的几种柱形物体:正(立)方体、长方体、圆柱体等。
(
图6
图7
图5
)
2.有关柱形物体的面积、体积的计算。
如图8所示,正方体的边长为h,放在水平面上,底面积S为:S=h2,体积V为:V= h3。
(
图8
h
)
3.推导柱形物体对水平面的压强公式P =ρgh
如图8所示,有一密度为ρ、边长为h的实心立方体平放在水平面上,求该长方体对水平面的压强。
正方体的质量m=ρV=ρh3
对水平面的压力F=G=mg=ρh3g
根据压强的定义式 P =F / S= F / S=ρh3g/ h2=ρgh
即P =ρgh ,式中ρ表示物体的密度,h表示物体的高度。
总结:
①对于柱形物体的压强P =ρgh 是通过p=F/S推导得出的,P=ρgh 只适用于柱形物体(如正方体、长方体、圆柱体等),而p=F/S适用于任何形状的物体,具有普遍意义。
②从公式中看出:柱形物体的压强只与物体的密度和高度有关,而与柱形物体的质量、体积、重力、底面积等均无关。
(
高分突破
)s
一、填空题
1.压强是物体 受到的压力,反映了压力的 。它跟 的大小和 的大小有关。
2.如图所示,桌子置于水平地面,桌面水平且放有质量分布均匀的木板M,在水平推力F的作用下,木板M被匀速完整地推进桌子。在此过程中,M对桌面的压强 ,压力 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.一本重力为牛的课本放在水平桌面上,与桌面的接触面积为米,则书对桌面的压强为 帕,其物理意义 。如果在书上放一只笔袋,则书对桌面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器”和由它搭载的“月球车”组成。在月球表面着陆后,“月球车”与“着陆器”分离,这时“着陆器”对地面的压力将 ,压强将 ;为了适应月球地面的特殊状况,“月球车”安装了6个车轮,当“月球车”在水平地面上行驶时,如果只有4只轮子着地,那么它对地面的压力将 ,压强将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
5.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放在水平地面上,他们对水平地面的压强均为p,将甲叠放在乙上方中央,乙对水平地面的压强变为5p,则ρ甲∶ρ乙= ;若在如图的基础上沿水平方向截取相同的体积V,甲乙对水平地面压强变化量为Δp甲和Δp乙,则Δp甲∶Δp乙= 。
6.如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上。现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p1,若将