内容正文:
第八讲 压强
第1课时 压力与压强
2024南充物理
目
录
1
回归教材 掌握必备知识
2
对照课标 突破核心考点
3
实验探究 一题三阶通关
4
课堂反馈 落实学业要求
课标内容要求
1.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.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。
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单元思维导图
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1
回归教材 掌握必备知识
压力
必备知识
1
1.定义:_______作用在物体表面上的力叫压力。
2.压力的三要素
(1)方向:总是__________被压物体表面且指向被压物体。
(2)作用点:在被压物体的表面上。
垂直
垂直于
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(3)大小(压力与物重的大小关系):
3.影响压力作用效果的因素:_________________和_____________。
【答案】
受力面积的大小
压力的大小
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即时反馈
对点练习1 下列图中能正确表示压力的是( )
C
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压强
必备知识
2
1.定义:在物理学中,物体所受_______的大小与__________之比叫做压强。
2.物理意义:压强是用来表示_________________的物理量。压强在数值上等于物体___________所受的________。压强越_____,压力的作用效果越明显。
压力
受力面积
压力作用效果
单位面积
压力
大
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3.公式:p=_____。p表示________,单位是______,1 Pa=1 N/m2,表示1 m2面积上受到的压力为1 N。F表示压力,单位是N;S表示物体的受力面积,单位是m2,1 m2=________cm2。
变形公式:__________(求压力);___________(求受力面积)。
压强
Pa
104
F=pS
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【拓展】 ①公式中F是压力而不是重力,受力面积S是两物体的实际接触面积,不一定是受力物体的表面积;受力面积S的单位必须用m2,计算出的压强单位才是Pa。
②密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体、正方体或长方体)放在水平
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4.常考压强估测:一标准大气压约为1.0×105 Pa;中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104 Pa;平放在水平桌面上的物理课本对桌面的压强约为50 Pa。
【拓展】 估算压强的一般步骤:a.对物体的质量、受力面积(或长度)等物理量进行估测;
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即时反馈
对点练习2 如图所示,用力将图钉按在墙壁上,若钉帽和钉尖的面积分别是0.8 cm2和4×10-8 m2,手指对钉帽的压力是20 N,则手指对钉帽的压强是___________Pa,钉尖对墙的压力和压强分别是_______N和__________Pa。
2.5×105
20
5×108
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怎样减小或增大压强
必备知识
3
依据 目的 方法 生活现象
对应归类 高频实例
p= 减小压强 压力一定时,_____受力面积 ________
________ ①螺母下垫垫圈;②书包背带做得较宽;③刀刃磨得很薄;④载重汽车的车轮较多且较宽;⑤骆驼宽大的脚掌;⑥滑雪板的面积较大;⑦载重汽车限载;⑧压路机装有质量很大的碾子;⑨蚊子尖尖的口器;⑩切果器的刀片很薄;⑪针头做得很尖;⑫图钉帽的面积做得较大;⑬冰鞋上装有冰刀;⑭用铁锤用力钉钉子;⑮现代建筑中采用空心砖;⑯在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
受力面积一定 时,_____压力 ________
减小压力的同时增大受力面积 ________
增大
①②④
⑤⑥⑫
减小
⑦⑮
⑯
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(续表)
依据 目的 方法 生活现象
对应归类 高频实例
p= 增大压强 压力一定时,_____受力面积 ________________ ①螺母下垫垫圈;②书包背带做得较宽;③刀刃磨得很薄;④载重汽车的车轮较多且较宽;⑤骆驼宽大的脚掌;⑥滑雪板的面积较大;⑦载重汽车限载;⑧压路机装有质量很大的碾子;⑨蚊子尖尖的口器;⑩切果器的刀片很薄;⑪针头做得很尖;⑫图钉帽的面积做得较大;⑬冰鞋上装有冰刀;⑭用铁锤用力钉钉子;⑮现代建筑中采用空心砖;⑯在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
受力面积一定时,_____压力 ________
增大压力的
同时减小受
力面积 ________
减小
③⑨⑩
⑪⑬
增大
⑧
⑭
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2
对照课标 突破核心考点
压强的理解
核心考点
1
如图所示,能正确描述受力面积相同时固体压强与压力大小关系的图象是( )
例 1
B
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固体压强大小的比较
核心考点
2
如图所示是四个运动项目的图标,图标中体重相同的运动员对水平地面压强最小的是( )
例 2
A.田径
B.射箭
C.足球
D.举重
A
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增大和减小压强的方法和应用
核心考点
3
下列实例中,属于减小压强的是( )
A.篆刻刀的锋利刀口
B.提袋子时提手处垫上厚纸片
C.劈柴时用力将斧子砸向木桩
D.某些塑料瓶盖上有一些竖纹
例 3
B
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压强的相关计算
核心考点
4
按照规定,我国载货车辆的轮胎,对地面的压强应控制在700 kPa以内,但有些司机,为了降低运营成本,不顾国家利益,肆意超载。有一辆重2 t的6轮汽车,核准载货量为4 t,实际装货8 t,每个车轮与路面的接触面积为0.02 m2。(g=10 N/kg)
例 4
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(1)通过计算说明,该车对路面的压强是否超过规定?
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(2)运用所学的物理知识说明超载的危害。
解:①超载会使压力增大,在受力面积不变时,汽车对路面的压强增大,超过了路面所能承受的压强,路面将被压坏;②超载时压力增大,会使汽车对路面的摩擦力增大,将路面磨损;③超载会增大汽车的惯性,紧急情况下停不下来,易出车祸。(答出一种即可)
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3
实验探究 一题三阶通关
小小的蚊子能轻而易举地用尖尖的口器把皮肤刺破;货车超载,很容易压坏公路的路面。这是为什么?压力的作用效果与哪些因素有关呢?实践小组的同学利用实验器材,进行了如图所示的实验。
实验 探究影响压力作用效果的因素
例
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实验
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(1)实验中,砝码的作用是_______________。
(2)本实验是通过观察_________________来比较压力的作用效果,下列实验与该研究方法相同的是_____(选填字母代号)。
A.电压一定时,探究电流与电阻的关系
B.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
(3)对比甲、乙两图,可以初步得出
结论:在_________一定时,_____
越大,压力的作用效果越明显。
固基础
改变压力大小
海绵的凹陷程度
B
受力面积
压力
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实验
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(4)要探究压力的作用效果与受力面积的关系,应比较_________两图的实验,得到的结论是___________________________________________
___________。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论,可以采取的措施是____________________。
(5)通过实验,我们可以解释:蚊子能轻而易举地用尖尖的口器把皮肤刺破,这是通过_______________
增大压强的。
提能力
乙、丙
在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效
果越明显
取下图丙中的砝码
减小受力面积
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实验
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(6)小亮用肥皂块和泡沫等器材探究压力的作用效果与压力大小的关系:将肥皂放在泡沫上,现象如图丁所示;将肥皂沿竖直方向切开并移走其中一块后,现象如图戊所示。由此小亮得出结论:压力的作用效果与压力大小无关。你认为小亮的探究过程是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是________________________。
拓思维
错误
没有控制受力面积一定
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4
课堂反馈 落实学业要求
1.(2022·南充)我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第
一,为了提高高铁的安全性和舒适性,下列相关描述中不正确的是( )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤两端做成锥形,便于增大压强
C.图丙,站台处设置安全线,是由于乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大、压强小的缘故
D.图丁,车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
D
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2
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2.(2017·南充)边长12 cm的均匀正方体,重为72 N,放在水平桌面中央,则正方体对桌面的压强为_________Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则剩余部分b的高度为_______cm。
5×103
8
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3.(2020·南充)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的_____________来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:当_________一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
凹陷程度
压力
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(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与_____________的关系。
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点______(选填“正确”或“错误”);理由是_____________________。
压力大小
错误
没有控制受力面积相同
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4.(2023·衡阳)如图所示是北京冬奥会中国女子冰壶比赛时的情景。冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20 kg,体积为8×10-3 m3,停在冰面上时冰壶与冰面的接触面积为0.02 m2。某次比赛中,投掷手将冰壶推出,冰壶在12 s内向前滑行了18 m。(g=10 N/kg)求:
(1)冰壶在滑行过程中的平均速度;
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(2)冰壶的密度;
(3)冰壶停在水平冰面上时,冰壶对冰面的压强。
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本讲内容结束
S=
支持面的压强:p======ρgh(只有柱体才有V=Sh)。
b.利用G=mg、p=等估算。
解:该车对路面的压力:
F=G=mg=(2+8)×103 kg×10 N/kg=1×105 N,
该车对路面的压强:p===8.33×105 Pa>700 kPa,
所以该车对路面的压强超过了规定;
解:冰壶在滑行过程中的平均速度:
v===1.5 m/s;
解:(2)冰壶的密度:
ρ===2.5×103 kg/m3;
(3)冰壶对冰面的压强:
p=====1×104 Pa。
$$