内容正文:
第九章 压强(知识清单)
第1节 压强
知识清单
1
压力
2
影响压力作用效果的因素
3
压强
4
怎样减小或增大压强
一、压力
1. 压力的概念
(1) 作用在物体表面上的力叫做压力,常用F表示。如图所示:
杯子对桌面的压力 图钉尖对墙壁的压力 木块对斜面的压力
(2)压力的作用点:在受压的物体表面。
(3)压力的方向:垂直并指向受压的物体表面。
由于受力物体的受力面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此压力的方向没有固定指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相 。
(4)压力的大小
压力的大小并不一定等于重力的大小,有时相等,有时无关。只有当物体自由静止在 时,物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小。
(5)产生条件:两个物体必须相互接触,而且有相互挤压的作用。
(6)压力的作用效果:压力作用在接触面上,使物体发生形变。
2. 压力与重力的区别与联系
(1)区别
压力
重力
定义
垂直作用在物体表面的力
由于 吸引而使
物体受到的力
方向
垂直于受力物体表面,
并指向被压物体
竖直向
作用点
被压物体表面
大小
有时与重力有关,大小相等。
有时与重力有关,但大小不等。
有时与重力无关。
与质量成正比G=mg
力的性质
接触的物体间相互挤压而
发生形变产生的,属于弹力
来源于万有引力,
是非接触力
受力示意图
(2)压力与重力的联系
只有当物体处于水平面,且在竖直方向上只受重力和支持力时,物体对水平面压力的大小、方向才与重力的大小方向相同,尽管如此,压力仍不是重力。
二、实验:探究影响压力作用效果的因素
【猜想与假设】小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会陷入沙中。由此猜想:压力作用的效果除了与压力的大小有关,还跟 有关。
【设计实验】
(1)实验器材:形变显著的物体(如海绵、沙子等)、压力小桌、砝码。
(2)实验方法
①控制变量法:探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系,采用该法进行。
②转换法:压力的作用效果通过海绵的 来体现。
(3)改变压力和受力面积的方法
①保持小桌与海绵的接触面积不变,在小桌上放一个砝码,改变压力,比较海绵两次形变的程度,如图甲、乙所示,记入表中。
②控制压力不变,改变小桌与海绵的接触面积(小桌一次桌面朝上正放,一次桌面朝下倒放),比较海绵两次形变的程度,如图乙、丙所示,记入表中。
【进行实验与收集证据】
操作1:在海绵上放一个小桌,观察图甲所示海绵被压陷的深浅;
操作2:在小桌子上方放一个砝码,再次观察海绵的凹陷深度,如图乙;
操作3:将小桌子倒置,桌面和海绵接触,放上砝码,然后再次观察海绵的凹陷深度,如图丙。
实验现象与记录:
实验
压 力
受力面积
压力作用效果
甲
小桌的重力
桌脚(小)
明显
乙
小桌+砝码重力
桌脚(小)
很明显
丙
小桌+砝码重力
桌面(大)
极不明显
【分析论证】由甲、乙可得出,受力面积大小相同时,压力作用效果与压力大小有关,压力越大,压力作用效果越 。由乙、丙可得出,压力大小相同时,压力作用效果与受力面积大小有关,受力面积越小,压力作用效果越 。
【实验结论】压力的作用效果与压力大小和受力面积有关;在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【交流讨论】实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生 ,实验现象明显,而木板不易发生形变,实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。
三、压强
1.压强
(1)物理意义:表示压力的 。
(2)定义:物体所受压力的大小与受力面积 叫做压强。
(3)公式: 压强= p=
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。
适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,包括气体、固体、液体。
(4)单位:压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号是pa。
1pa= N/m2,1pa表示1m2面积上所受的 。
实际应用中常用千帕(kpa)、兆帕(Mpa)作单位,气象学中常用百帕(hpa)作单位。
换算关系:1Mpa =103kpa 1kpa=103pa 1hpa=100 pa
(5)理解压强公式p=