内容正文:
9.1 压强
了解压力的方向和计算方法
1
学习目标
知道影响压力作用效果的2个因素
2
知道压强的定义、单位,能够计算物体间的压强
3
知道如何增大或减小压强
4
一、压力
箱子对地面的压力、箱子对斜面的压力分别作用在什么地方?朝什么方向呢?
F
F
压力的作用点:被压物体的表面
压力的方向:垂直于接触面指向被压物体
1、重10N的茶杯静止在水平桌面上,画出茶杯对桌面压力的示意图并计算压力的大小。
F
2、有人说“物体对物体的压力始终等于物体的重力”,大家赞同这个观点吗?
压力的大小不一定等于重力的大小
F压=F支=G=10N
注意事项:根据压力等于支持力可以计算压力
小试牛刀
二、压强
1、手指和手掌对气球的压力有什么不同?2、哪个压力作用在气球上起到的效果更明显?3、增加手对气球的压力,气球凹陷的程度会如何变化呢?
作用面积不同
F2
增加
F2
F1
压力的作用效果可能与压力的大小和压力的作用面积有关
1、影响压力作用效果的因素
实验探究
实验1:压力的作用效果与压力大小的关系
压力的作用效果
压力的大小
压力的作用面积
(不同)
(相同)
如何设计实验可以让两个压力大小不同,作用面积相同呢?
如何比较两个小桌对地面压力的作用效果?
海绵
实验改进及步骤
改进措施:把小桌放在海绵或者沙地上,观察海绵下陷的程度可以比较压力的作用效果
实验步骤
①取2个相同的小桌放在2块相同的海绵上,在其中一个小桌上放一个砝码,另一个小桌上不放砝码。②观察海绵下陷的深度。
甲
乙
实验现象及结论
哪个小桌对海绵的压力起到的效果更明显?
乙图中的小桌
压力的作用效果与压力的大小有怎样的关系?
结论:当压力的作用面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
实验2:压力的作用效果与压力作用面积的关系
压力的作用效果
压力的大小
压力的作用面积
(相同)
(不同)
如何设计实验可以让两个压力大小相同,作用面积不同呢?
①取2个相同的小桌放在2块相同的海绵上,其中一个小桌倒放在海绵上,两个小桌上分别放一个砝码。②观察海绵下陷的深度。
实验步骤、现象及结论
哪个小桌对海绵的压力起到的效果更明显?
乙图中的小桌
结论:当压力的大小一定时,压力的作用面积越小,压力的作用效果越明显。
乙
丙
问题思考
1、本实验采用了什么研究方法?
控制变量法和转换法
2、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。这是为什么?
蚊子嘴尖,对皮肤压力的作用面积小,作用效果明显
骆驼脚大,对沙地压力的作用面积大,作用效果不明显
3、如果两个压力大小不等,作用面积也不相同,那么怎么比较它们的作用效果呢?
F1:每1cm²面积受到的压力:20N÷2=10N
F2:每1cm²面积受到的压力:30N÷5=6N
F1作用在物体上起到的效果更好
压力与作用面积的比值反映了压力的作用效果
压强:压力与作用面积的比值
P =
F
S
P:物体对物体的压强
F:物体对物体的压力
S:两物体接触面积
变形公式:
S =
F
P
F=PS
2、压强的定义
2、压强的单位
力的基本单位:N
压强的基本单位:N/m2,读作牛每平方米
面积的基本单位为:m2
1帕斯卡等于1N/m2
1Pa表示1牛的力作用在一平方米的面积上,或者说1平方米的面积上受到了1N的压力
帕斯卡简称帕,符号Pa,1Pa=1N/m2
P =
F
S
小试牛刀
1.关于压强的说法,正确的是( )
A.压力越大,压强越大
B.受力面积越小,压强越大
C.骆驼不容易陷入沙子是因为骆驼对沙地的压强较大
D.压强越大,压力的作用效果越明显
D
压强的物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
2、将一个质量为1Kg,底面积为0.01m2的物体A放在水平地面上,求A对地面的压强?
A
注意事项:计算一个物体对另一个物体的压强时,要把F的单位化成N,要把S的单位化成m2
解:A静止在地面上,重力与支持力平衡
F支=G=mg=1Kg×10N/kg=10N
F压=F支=10N
P=F/S=10N÷0.01m2=1000Pa
F支
G
三、怎样减小或增大压强
磨菜刀
怎样可以增大一个物体对另一物体的压强?
方法1:减小接触面积
方法2:增大压力
尖锐的针头
问题讨论
头部尖尖的逃生锤
压路机有很重的碾子
如果要减小物体对物体的压强,应该怎么办呢?
方法1:增大接触面积
方法2:减小压力
坦克有很宽的履带
轨道铺设在枕木上
书包带做的很宽
卡车限载
1、两个铁质长方体A、B静止在水平地面上,A、B高度相同,比较A、B对地面的压强PA和PB的大小
结论:一长方体(或圆柱体)静止在地面上时,对地面的压强P=ρgh
PA=F/S=F支/S=GA/S=mAg/s=ρAghs/s=ρAgh
PB=F/S=F支/S