内容正文:
专题09 压强
一、思维导图
二、新课标要求
2.2.7 通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
三、知识梳理与典例
一、压力
1. 压力的概念
(1)压力的定义: 作用在物体表面上的力叫做压力,常用F表示,如图所示。
甲 杯子对桌面的压力 乙 图钉尖对墙壁的压力 丙 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。
(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(图乙所示)。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(图甲所示)。
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,大小不一定相等。
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。
3. 影响压力作用效果的因素
压力的作用效果与 和 有关:压力越大,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
二、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。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。
(3)公式: 压强= p=
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 ,简称帕,符号是pa。
1pa= N/m2,1pa表示1m2的受力面积上所受的 。
(5)理解压强公式p=
①公式中的F是压力,而不是重力。当物体放在水平上时,压力的大小等于重力。
②公式中的S是受力面积,它是物体相互接触的面积,而不是其他面积。
2. 压强与压力的辨析
压强
压力
定义
物体所受压力大小
与受力面积之比
垂直压在物体
表面上的力
物理意义
表示压力的作用效果
物体发生形变的作用力
公式
P=F/S
F=pS
单位
(pa)
(N)
大小
与压力的大小和
受力面积都有关
有时与重力有关,
有时与重力无关
3. 柱体的压强
(1)公式推导
如图所示,有一质量分布均匀的柱状固体,密度为𝜌,底面积为s,高度为h。求该柱体对水平面的压强。
这个柱体的体积V= ; 这个柱体的质量m=ρV= ;
对水平面压力F=G=mg=ρVg =
对水平面压强:p= = =
即柱体产生的压强 p=ρgh
(2)公式p=ρgh中各物理量的意义与单位
密度,单位为 3(kg/m3);h表示高度,单位为 (m);g=9.8N/kg
p表示压强,单位为 (Pa)
各物理量的单位全部采用国际单位制。
(3)理解公式 p=ρgh
①公式 p=ρgh只适用于 的物体(例如长方体、正方体、圆柱体等)对水平面的压强,不能用于其他形状的物体产生的压强;
②柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度 ,与物体的底面积、重力等 。(均选填“有关”或“无关”)
三、怎样减小或增大压强
1.减小压强的方法
(1)减小方法
当受力面积一定时, 压力;当压力一定时, 受力面积(均选填“减小”或“增大”)。
(2)减小压强的事例
轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大 减小压强的;汽车限重是通过减小汽车对地面的 减小压强的。
2.增大压强的方法
(1)增大方法
当受力面积一定时, 压力;当压力一定时, 受力面积(均选填“减小”或“增大”)。
(2)增大压强的事例:生活中的刀具、注射器针头、道路上的盲道等。
【例题1】图中为了增大压强的是( )
A