内容正文:
2024鲁科版八下
7.1压强
压强
从滑雪板到坦克的履带,从茶壶到船闸,从吸管到抽水机,从足球运动的“香蕉球”到飞机的升空,都涉及一个重要的概念--压强。
“磨刀不误砍柴工”是劳动人民对压强知识的理解和运用。伽利略猜想“自然界厌恶真空”是有限度的,奠定了人类揭开大气压强神秘面纱的基础。伯努利发现流体压强与流速有关,揭开了鹰击长空的奥秘,成为开启人类翱翔天空的钥匙。
人类通向深海的道路十分崎岖和艰难,“蛟龙”入海,“奋斗者深潜,昔日的梦想,今天终成现实!
问题导学
书包肩带为什么做得比较宽?。为什么深海潜水员要穿特制的潜水服?
轮船怎样通过落差很大的长江三峡大坝?
吸盘为什么能吸附在光滑的玻璃上?
飞机升空的奥秘是什么?
一、压强
问题
在茫茫雪原上,步行者常会陷入雪中,脚踩滑雪板的滑雪者却不会陷下去(图7-1-1)。你知道这是为什么吗?
说明
步行者和滑雪者对雪地的压力差不多,步行者陷人雪中,滑雪者却不会陷下去,这说明压力的作用效果不同。
思考与讨论
图 7-1-2中,将铅笔的一端削尖,用两只手的食指分别压住铅笔的两端,两个食指的感觉相同吗?改变压力的大小,多体验几次。和同学交流,压力的作用效果可能和哪些因素有关?
观察与实验
探究影响压力作用效果的因素
我们用海绵被小桌压下去的深度来形象地反映压力的作用效果。如图 7-1-3 所示,甲图中把小桌放在软的海绵上;乙图中在桌面上放一个钩码;丙图中把小桌的桌面朝下,并在其上放与乙图中相同的钩码。观察三次实验中海绵被压下去的深度。
甲、乙两次实验中,哪个因素相同,哪个因素不同?能得到什么结论?乙、丙两次实验呢?如果用两块相同的砖代替小桌和钩码,为完成上述探究目的,应怎样设计实验?和同学交流你的方案。
压强
实验结果表明,压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。
为了表示压力的作用效果,引入了压强的概念。在物理学中,把物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强(pressure)。
压强公式
如果用p表示压强,F表示压力,S表示物体的受力面积,那么压强的计算公式就是
p =F/S
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。压强越大,压力的作用效果越明显。
压强单位
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。压强越大,压力的作用效果越明显。
在国际单位制中,力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的单位是牛每平方米,它有一个专用名称叫作帕斯卡(pascal),简称帕,符号是Pa,这是为了纪念法国科学家帕斯卡(B.Pascal,1623-1662)而命名的。
1 Pa=1 N/m
帕斯卡是一个很小的单位,一张对折的报纸对水平桌面的压强约为1Pa.
案例与问题
根据所给条件,比较芭蕾舞演员和大象对地面的压强。
演员重力 475 N,触地面积 9.5 cm
大象重力 60 000 N,每只脚掌面积 600 cm
分析
比较压强大小需要知道两个物理量:压力和受力面积。芭蕾舞演员和大象对水平地面的压力大小都等于自身的重力,地面的受力面积分别是芭蕾舞演员一只鞋尖的触地面积和大象四只脚掌的总面积。
二、增大或减小压强的方法
原因
在生产生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。例如,切菜、把图钉按进墙里,要培大刀刃对菜、图钉尖对墙的压强;而为了避免拖拉机陷入泥泞的路面,就要设法减小它对路面的压强。
思考与讨论
如图7-1-5所示的三个实例中,哪些要增大压强?哪些要减小压强?它们是通过什么方法来增大或减小压强的?
增大与减小压强
要增大压强,可以增大压力或者减小受力面积;要减小压强,可以减小压力或者增大受力面积。啄木鸟的喙细长而坚硬、破窗锤的敲击端做成锥状都是通过减小受力面积来增大压强的;火车轨道下面铺放枕木,书包肩带滑雪板做得比较宽,都是通过增大受力面积来减小压强的。
限度
任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏例如,货车超载,就很容易把公路的路面压坏。交通管理部门通过限定每个车轴平均承载的质量来控制货车对路面压强的大小(图 7-1-6)。
三、拓展提升
1
课堂导入
观察与思考
观察生活
菜刀磨得很锋利
铁轨下铺上石枕
书包带做的很宽
如图,都是我们生活中常见的事物,为什么会是这样?
1.菜刀磨得很锋利,切菜省力;
2.有石枕,铁轨不至于陷下去;
3.书包带很宽,被书包不勒肩膀。
1
课堂导入
观察与思考
生活中的物理知识
1.菜刀磨得很锋利,刀刃与菜的接触面积非常小,用同样的力很容易把菜切断;
2.有石枕,列车重力分布在所有石枕上,铁轨不会被压进地里面;
3.书包带很宽,书包的重力分布在整个肩膀上,不勒肩膀。
上面问题都涉及到力和受力面积。这就是物理中的概念—压强。
2
学习目标
1.了解压力的概念;
2.理解压强的概念;
3.会计算压强;
4.认识生活中的压强。
3
1.压力
什么是压力
垂直作用在物体表面上的力
课堂活动(一)
完成表格
分类 甲 乙 丙 丁
受力物体
压力大小
甲 乙 丙 丁
桌面
地面
墙壁
斜面
茶杯重力
箱子重力
手对图钉压力
重力的一部分
3
2.压力的作用效果
课堂活动(二)
探究实验
压力的作用效果跟哪些因素有关
实验器材
小桌子,长方形海绵,钩码一盒
实验步骤
1.把小桌子放在长方形海绵上,观察海绵变形情况;如图甲;
2.控制接触面积不变,在小桌子放置一钩码,重复步骤1;如图乙;
3
2.压力的作用效果
课堂活动(二)
实验步骤
3.控制压力不变,把小桌子翻过来放置,改变接触面积,步骤2;如图丙。
实验表格
次数 受力面积 压力大小 作用效果
甲 四个脚 G桌 较深
乙 四个脚 G桌+G砝码 非常深
丙 小桌面 G桌+G砝码 较浅
3
2.压力的作用效果
课堂活动(二)
实验结论
分析:在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显。在压力相同的情况下,压力的受力面积越小,压力的作用效果越明显。
结论:压力的作用效果与压力和压力的受力面积有关。压力越大,压力的受力面积小,则压力的作用效果越明显。
3
3.压强
课堂活动(三)
压强定义
物体所受的压力与受力面积之比叫压强
压强公式
其中,p表示压强;F表示压力;S表示受力面积
单 位
F—牛顿,符合是N;
p—牛/平方米,符合是N/m2,用Pa表示,专用名称是帕斯卡
S—平方米,符合是m2
3
3.压强
课堂活动(三)
即讲即练
1.将重力为2N、底面积为2×10-2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2m2,则书对课桌的压强为( )。
A. 5Pa B. 10Pa C. 50Pa D. 5000Pa
C
3
3.压强
课堂活动(三)
即讲即练
2.如图,物体与墙的接触面积为0.2m2,某人用200N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 N,物体对墙的压强为_____Pa物体受到墙对它的摩擦力为____ N。
200
1000
300
3
3.压强
课堂活动(三)
即讲即练
3.压强的公式 ,对这个公式正确的理解是( )。
A. 物体受力越大,产生的压强越大;
B. 物体越大,产生的压强越大;
C. 受力面积越大,产生的压强越大;
D. 受力面积一定,压强和压力成正比
D
3
4.压强应用
课堂活动(四)
方法:增大压力或减小受力面积
增大压强
减小压强
方法:减小压力或增大受力面积
师生互动
请大家找出生活中常见增大或减小压强的例子
增大压强
减小压强
图钉
公交车上的安全锤
刀
履带式推土机
大象的脚掌
滑雪板
3
课堂活动(五)
5.课堂练习
B
1.如图所示的事例中,属于增大压强的是( )。
A.书包背带做得较宽;B.切苹果器的刀片做得较;
C.铁轨铺在枕木上; D.“好奇”号火星车模型轮子大而宽
3
课堂活动(五)
5.课堂练习
B
2.如图,物体A静止在水平桌面上,用一水平向右的力F将A匀速推上桌面的过程中,A对桌面的压力和压强的大小将( )。
A. 压力变大,压强变大;B. 压力不变,压强变小;
C. 压力不变,压强变大;D. 压力变大,压强变小
3
课堂活动(五)
5.课堂练习
3.如图所示,将一圆柱体平放,立放在水平坚硬的地面上,它对地面的压强( )。
A. 平放时大;B. 立放时大;C. 一样大;D. 无法确定
A
5
课堂小结
【解析】本题考查体温计的构造。体温计和常用温度计相比,前者内径很细,而下端的玻璃泡则很大,使得有微小的温度变化,即吸收很少的热量,管中水银上升的高度会非常明显,所以可以测量得更为精密。
【答案】A。
【考点】体温计。
压强
压力
垂直作用在物体表面上的力
压力可以是重力、也可以是其他力
压强
压强的定义
物体所受压力与受力面积之比
公式
单位
N/m2,称为帕斯卡,用Pa表示
生活中的压强
6
课后作业
1. 关于压力,下列说法中正确的是( )。
A. 压力等于重力;
B. 压力的方向总是竖直向下的;
C. 压力的方向总是垂直于物体受力面;
D. 两个相接触的物体之间一定存在压力
6
课后作业
2. 一正方体金属块置于水平桌面上如果沿如图所示的虚线竖直切去一半,剩下一半跟原来相比,是( )。
A. 压力减半,压强减半;B. 压力不变,压强减半;
C. 压力不变,压强不变;D. 压力减少,压强不变
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课后作业
3.小平在家中找了一块泡沫、一个小塑料板凳、一个铁块来研究压力作用效果跟什么因素有关,如图所示,根据实验回答下列问题:
(1)实验中是通过观察比较______ 来判断压力的作用效果的;
(2)比较甲、乙两个实验可知,压力作用效果跟______ 有关系;
(3)比较乙、丙两个实验可知,压力作用效果跟______ 有关系;
(4)实验中用到的方法是______ 法。
【解析】本题考查体温计的构造。体温计和常用温度计相比,前者内径很细,而下端的玻璃泡则很大,使得有微小的温度变化,即吸收很少的热量,管中水银上升的高度会非常明显,所以可以测量得更为精密。
【答案】A。
【考点】体温计。
谢谢
$$