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第九章 压强 第一节 压强 理解压力,会画压力示意图, 知道压力和重力的区别 通过实验探究理解压强的概念, 能用压强公式进行简单的计算运用。 (重点) 人踩气球,对气球有什么力的作用? 为什么一个人踩气球会炸,多个人踩,气球却不会爆炸? 思考: 压力 这些力的共同特点是什么? 茶杯对桌面的力 木块对斜面的力 图钉对墙面的力 1.作用效果:使受压物体发生形变。 2.压力的方向:垂直于接触面指向被压物体。 3.作用点:在所压物体表面上。 茶杯对桌面的力 木块对斜面的力 图钉对墙面的力 4.压力定义:垂直 作用在物体表面上的力称为压力。 F F F 画出物体的重力 地球 某物体 某物体 接触面 可以是任何方向 竖直向下 一般和重力大小无关 G=mg 只有当物体放在水平面时,物体只受到重力支持力,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即 。 F压 = G G F压 = G F压 <G F压 与 G 无关 G F压 F压 G F压 压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。 5.压力大小: 如图所示,用40N的力F 把砖分别压在水平桌面上和竖直墙壁上,如果砖重为20N,则桌面和墙面受到的压力分别为多少? F1=G+F=20N+40N=60N F2=F=40N 粗 细 受力 面积大 受力 面积小 两手指受压的感觉有什么不同? 用更大力后这种感觉有何变化? 与手掌接触的那部分气球的形变较小,而手指顶着的那部分形变明显。用力越大,形变越明显。 探究实验流程 提出猜想 进行实验 得出结论 设计实验 观察现象 压力的作用效果跟什么因素有关? 猜想: 猜想1:压力的作用效果可能与_ 有关。 猜想2:压力的作用效果可能与_有关。 压力大小 受力面积大小 因为压力作用效果可能与多个因素有关,因此在探究过程中要使用: 控制变量法 探究是否与压力有关 控制受力面积相同 观察海绵凹陷程度 控制变量法怎么设计实验 探究是否与受力面积有关 控制压力相同 观察海绵凹陷程度 结论: 压力作用效果与压力大小有关。 控制变量: 受力面积相同 比较图中: 和 。 甲 乙 实验1: 现象 结论: 压力作用效果与受力面积有关。 控制变量: 压力相同 比较图中: 和 。 乙 丙 实验2: 现象 实验记录: 桌子的重力 桌子+物体重力 桌子+物体重力 桌脚 桌脚 桌面 较明显 很明显 不明显 实验结果: 当受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显; 当压力相同时, 越小,压力的作用效果越明显。 压力 受力面积 压力作用效果与压力大小和受力面积有关 小小的蚊虫能轻易地用口器把皮肤刺破 重重的骆驼不会陷入沙漠中 压力的作用效果 相同受力面积,比较压力大小 相同压力,比较受力面积大小 压强 怎样表示压力的作用效果? 类比 比值越大,作用效果越明显 ——表示压力作用效果的物理量。 物体所受压力的大小与受力面积之比。 压强 1.定义: 2.公式: 物理意义:压强在数值上等于物体单位面积上所受的压力。 1 Pa = 1 N / m2 “1Pa”的含义: 1平方米的面积上受到的压力是1牛。 3.压强单位: 专用名称叫帕斯卡(pascal) 简称帕,符号为Pa 牛顿(N) 平方米(m2) 压强的单位 N/m2 读作 牛每平方米 变形 推导 知二求一:已知压力和压强,求受力面积 S = F p 知二求一:已知压强和受力面积,求压力 p S F = 4.压强推导公式: 小明同学重500N,走路时对地面的压强为2 104 Pa ,当他双脚站立时,对地面的压强为 Pa 。若他的书包重50N,背着书包走路时,他对地面的压力为 N,地面所受压强为 Pa。 1 104 550 2.2 104 走路时实际只有一只脚踩地哦 一张A4纸平放时对桌面的压强约0.7 Pa 一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约20 Pa 大象对地面的压强约为2.5 105 Pa 芭蕾舞演员脚尖对地面的压强约为5 105 Pa 估测你站立时对地面的压强? 根据你的体重可以得到你对地面的压力 测量站立时鞋底和地面的接触面积,为简单起见,假设双脚站立时,整个鞋印范围都与地面接触(如图). 测量时,在方格纸上画出鞋底的轮廓,看鞋底占有多少小格(不满一个时,大于半格的算一格,小于半格的不算).再乘以每个小格的面积,每个小格的边长是2cm,求出鞋底的总面积 压力与压强 影响压力作用效果的因素 压强 压力 受力面积 压力:把垂直压在物体表面上的力叫做压力 物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强 水平桌面上放一块披萨,披萨所受的重力为3 N,与桌面的接触面积为5 10-2 m2,计算披萨对桌面的压强。 即: 解:披萨对桌面的压力大小等于它的重力, F=G=3 N 桌面的受力面积 S=5 10-2 m2 所以压强 答:披萨对桌面的压强为60 Pa。