内容正文:
8.1 压强
导学目标
1.知道压力的概念、方向和大小特点.
2.知道影响压力作用效果大小的因素.
3.知道压强的物理意义、压强的公式、单位.
4.知道增大或减小压强的方法.
重点难点
重点:压力和压强的概念以及压强的计算.
难点:压强的计算以及压强知识的应用.
导学过程
【自主学习】
活动一 压力
1.阅读课本第70图8-1-2,回答问题:
图8-1-2(a),施力物体是 ,受力物体是 ,方向 桌面,力的作用效果是使桌面发生微小 .图8-1-2(b),施力物体是 重物 ,受力物体是 ,方向 传送带的作用效果是使皮带发生 .
2.压力
阅读教材第70-71页,回答问题:
(1)概念:物理学中,把 的力叫做压力.
(2)作用效果:压力可以使物体 .
特别提醒:
①大小: ;
②方向: ;
③作用点: .
3.画出物块对地面、墙面和斜面的压力F的示意图.
拓展:三种情况下,压力F与重力G之间的关系:
(1)物体静止在水平面: ;
(2)物体静止在斜面: ;
(3)物体在外力作用下静止在竖直平面: .
活动二 探究压力的作用效果
实验探究:压力的作用效果与哪些因素有关。
思考:此实验运用了 ;另外,通过细沙的形变程度来反映压力作用的效果,这是 。
实验过程:如图(a)、(b)所示,保持受力面积不变,通过加砝码来改变 ,观察压力的作用效果;如图(b)、(c)所示,保持压力的大小不变,将小桌倒置改变
的大小,研究压力的作用效果。
实验次数
压力
受力面积
压力作用效果
1
桌子重力
桌脚
明显
2
(桌子+砖块)重力
桌脚
更加明显
3
(桌子+砖块)重力
桌面
不明显
归纳总结:压力的作用效果和 以及 有关.当受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越 ;当压力相同时,
越小,压力的作用效果越明显.
活动三 压强
阅读教材第72-73页,回答问题:
1.定义:物理学中,把 受到的压力与 的比叫做压强.
点拨:压强描述压力的作用效果.
2.公式: ,压强用符号 来表示.
3.单位: ,用一个专门的名称称为 ,简称 ,用符号 表示.
4.1 Pa的物理含义:1 m2的面积上物体受到的压力大小为1 N, .
活动四 怎样增大或减小压强
观察下图,完成下列问题。
问题1:图 所示会使接触面受到的压强增大;图__ _所示是通过减小受力面积的方法来增大压强的,图_ __是通过增大压力的方法来增大压强的。
问题2:图 所示会使接触面受到的压强减小;它们都是通过__ 来减小压强的,严禁汽车超载是通过__ 的方法来减小压强的。
归纳总结:增大和减小压强的方法
方法
应用举例
增大压强
压力一定时,减小
①图钉尖面积比钉帽面积小;
②压路机装有质量很大的碾子
受力面积一定时,增大
增大__ ,同时减小__
减小压强
压力一定时,增大
①重型载重汽车装有较多的车轮;
②电线杆中间是空的
受力面积一定时,减小
减小 ,同时增大
【合作探究】
1.(2024•綦江区一模)边长15cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央如图甲所示,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,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.切去部分的重力为60N
B.剩余部分的高度为9cm
C.将a放置于b中央使它们重叠,则a对b的压强为8×103Pa
D.将b放置于a上使它们重叠,则a对地面的压强为1.2×104Pa
2.(2024•天心区开学)有两个质量分布均匀的正方体A、B,已知A的边长为20cm,B的质量为4kg,边长为10cm。将B放置在水平桌面时(如图甲),B对桌面的压强为 4000 Pa;如图乙,将A叠放在B的正上方,B对水平桌面的压强增加了6000Pa,则A对B的压强与B对水平桌面的压强之比为 3:5 。
3.(2024•永春县开学)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、海绵、小桌、砝码和木板进行了如图所示的实验。
(1)实验中是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(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;
(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 ,理由是 ;
(5)实验时,将物体放在海绵上,海绵凹陷,说明了力可以改变物体的形状;该实验中,选用海绵而不选用木板的目的是增大 ;
(6)将该小桌和砝码分别放在海绵和木板上,如图A、B所示,则图A中海绵受到的压强pA和图B中木板受到的压强pB的大小关系为pA pB(选填“>”“<”或“=”)。
【当堂检测】
1.(2024•莒南县二模)如图所示,下列动物身体结构特点中,为了减小压强来适应环境的是( )
A.啄木鸟的尖嘴 B.骆驼宽大的脚掌
C.鹰锋利的爪子 D.小狗尖尖的牙齿
2.(2024秋•宁津县月考)放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列有关“茶杯对桌面压力”的说法,正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
B.茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
C.茶杯对桌面的压力就是重力
D.茶杯对桌面的压力等于茶杯的重力
3.(2024•青岛)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面。在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”。这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A.4×106Pa B.1×106Pa C.1×102Pa D.1×105Pa
4.(2024•泰安)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是h甲>h乙。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为F甲、F乙和p甲、p乙,下列说法中( )
①F甲>F乙
②F甲=F乙
③p甲>p乙
④p甲<p乙
A.只有①④正确 B.只有①③正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
5.(2024•从江县一模)如图所示,博物馆工作人员在修补古书籍后,线装时,将两股线并列排齐装订是为了 装订线对书的压强。
6.(2024•岳阳县模拟)如图是公交、火车上配安全锤。安全锤可以在最短的时间内,花最小的力气砸破车窗,赢得宝贵的逃生时间。安全锤的锤头顶部尖,是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时 (选填“增大”或“减小”)压强,更容易破窗;安全锤手柄有花纹,是为了 (选填“增大”或“减小”)摩擦力。
7.(2024春•渝水区期中)甲、乙两物体,质量之比为3:5,放在水平桌面上,与桌面的接触面积之比为1:2,则甲、乙两物体对桌面的压力之比为 ,压强之比为 。
8.(2024•凉州区三模)如图所示,物体A紧贴挡板静止在斜面上,请画出物体A受到的重力G和它对挡板的压力F。
9.(2024•绿园区开学)小轩在探究“影响压力作用效果的因素”时,取三个质量相同的圆柱形容器A、B、C,它们底面积的关系是SA=SB<SC。在三个容器中分别倒入适量的水和盐水,其中B、C两容器中液体质量相同。将它们分别放在三块相同的海绵上,如图甲、乙、丙所示。
(1)实验过程中可以通过观察海绵的 来比较压力的作用效果;
(2)通过比较 两次实验,探究压力的作用效果与压力大小的关系。下列事例中,直接应用该结论的是 (填序号);
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
(3)比较乙丙可以获得实验结论:
。
10.(2024秋•长宁区月考)一个普通成年人每只脚的底面积约为0.03米2,质量约为70千克;我国最新的99式主战坦克的重力约为5×105牛,每条履带与地面的接触面积约为2.5米2,求:
(1)普通成年人在水平地面上行走时对地面施加的压力F人;
(2)该坦克对水平地面产生的压强p坦克;
(3)请通过进一步计算、比较,判断如图所示“坦克没有陷入泥地,而人却陷入泥地”的情景是否科学。
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