内容正文:
第九讲 压强
——划重点之精细讲义系列
考点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。”
实验一 探究影响压力作用效果的因素
考点分析:
1.砝码的作用是改变压力的大小。
2.实验是通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。实验方法:转换法
3.对比甲乙得到结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
4.对比甲丙得到结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。实验方法:控制变量法。
5.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。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。
6.将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系相等。得出小桌对海绵压强更大的错误结论原因是:没有控制受压面材料相同。
7.将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此得出错误结论是压力的作用效果与受力面积无关,理由是没有控制压力大小相同。
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、形状规则且体积可以由V=Sh计算的实心柱体(圆柱体、棱柱体、正方体、长方体等),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用力刹车。
【真题1】(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则( )
A. B. C. D.
【真题2】(2023·湖北恩施·统考中考真题)如图所示,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是40cm、20cm、10cm,以三种方式摆放在水平地面上。比较地面受到压强p甲、p乙、p丙的大小,正确的是( )
A. B. C. D.