内容正文:
第八章 压强
第一节 压力的作用效果
第1课时 研究压力的作用效果
教材任务驱动
任务一 了解压力
1.压力: 垂直 作用在物体表面上的力。
2.大小:静置在水平桌面且无其他外力时,对水平桌面的压力F 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)物重G。
3.方向: 垂直 于受力物体表面并指向受力物体。
4.作用点:被压物体表面。
【释疑点】 压力≠重力
(1)压力与重力不同;压力的产生可能与重力有关,也可能无关。
(2)压力大小不一定等于重力大小,比较如下:
任务二 探究压力的作用效果与哪些因素有关
【探究准备】
实验方法:(1)控制变量法。
(2)转换法:通过 海绵的凹陷程度 显示压力的作用效果; 凹陷程度 越大,压力的作用效果越明显。
【探究过程】
【设计实验与制订计划】
1.实验器材的组装与选取:
2.制订实验方案
分别在海绵上平放一块砖、两块砖,再将一块砖竖放在海绵上,观察砖对海绵的作用效果,总结规律。
【进行实验与收集证据】
实验操作与实验现象:
序号
实验操作
实验现象
a
一块砖平放在海绵上
凹陷程度较小
b
两块砖叠放在海绵上
凹陷程度较大
c
一块砖竖放在海绵上
凹陷程度较大
【分析与论证】
1.由a、b可得出:当受力面积相同时,压力越 大 ,压力的作用效果越明显。
2.由a、c可得出:当压力相同时,受力面积越 小 ,压力的作用效果越明显。
【交流与评估】
能不能用b、c两图进行比较分析?为什么?
答:不能;因为b、c两图中压力大小、受力面积都不相同,没有控制变量,无法根据现象分析得出结论。
【温馨提示】→操作注意事项
1.实验中,海绵可以用沙子、面粉、橡皮泥等容易发生形变的物体代替。
2.实验中,不能用木板代替海绵,因为木板受力时不易发生形变。
3.每次操作,要使海绵完全恢复原状后再改放砖块。
典题疑难突破
考点一压力
【典题1】(2023·广元中考)如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
答:
【技法点拨】 重力与压力的比较
项目
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力
物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力大小等于物体对地面的压力大小
注意
点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的,物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体重力的大小
【变式】(2024·江阴质检)放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列说法正确的是(B)
A.茶杯对桌面的压力就是重力
B.茶杯对桌面压力是由茶杯发生形变而产生的
C.茶杯对桌面压力是作用在茶杯上的
D.茶杯对桌面压力是由桌面发生形变而产生的
考点二探究压力作用效果与哪些因素有关
【典题2】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。
【实验设计】
(1)实验中通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力作用效果。
【进行实验】
(2)对比甲、乙两图可以得出:当 压力 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 压力大小 的关系。
【实验延伸】
(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 错误 (选填“正确”或“错误”);理由是 没有控制受力面积相同 。
【创新实践】
(5)(改变装置)如图戊所示,用一个矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。观察图B和C可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显;若探究另一个因素的影响,应观察 A、B 两图;
(6) (生活实践·动手做一做)如图己所示,用两手指水平压住铅笔的两端。用手压住时,两个手指的感觉不同,说明压力的作用效果与 受力面积 有关。
【规避雷区】
易错点 不能正确判断压力的大小
【易错题】
如图所示,A为重5 N 的正方体,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6 N,则图甲中B所受压力为 11 N,图乙中B所受压力为 1 N。
【纠错】
压力大小的判断
1.处于静止状态的物体受到平衡力的作用,分析物体的受力情况以及各个力之间的关系。
2.物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等。
课堂反馈,请使用“5分钟随堂练”P5
训练升级,请使用“课时过程性评价”P78
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$$
第2课时 压强的计算 压强的增大与减小
教材任务驱动
任务一 认识压强
1.压强:物体所受的压力大小与 受力面积 之比。
2.公式: p= 。
(1)F:压力,当物体静止在水平面上时,压力大小 等于 物体重力的大小。
(2)S:受力面积,物体相互挤压时 实际接触 的面积。
3.单位: 帕斯卡 ;简称 帕 ,符号是 Pa 。
4.变形公式:
(1)求压力: F=pS ;
(2)求受力面积: S= 。
【释疑点】 (1)压强表示压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
(2)自由放置在水平面上的密度均匀、形状规则的实心柱状物体,其对水平面的压强为p======ρgh。
任务二 了解压强的增大和减小
1.增大压强
(1)压力不变时, 减小 受力面积;
(2)受力面积不变时, 增大 压力;
(3)增大压力的同时 减小 受力面积。
2.减小压强
(1)压力不变时, 增大 受力面积;
(2)受力面积不变时, 减小 压力;
(3)减小压力的同时 增大 受力面积。
【走进生活】
生活中还有哪些增大或减小压强的实例?
答:增大压强实例:①磨菜刀使刀刃变锋利;②图钉尖做得很尖锐;③“盲道”上凸起的圆点。
减小压强实例:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
典题疑难突破
考点一压强的计算
【典题1】(2024·吉林中考)质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。(g取10 N/kg)求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力;
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
解:(1)这辆新能源汽车受到的重力为:
G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N;
(2)新能源汽车停在水平地面上时,对地面的压力等于自身的重力,
即F=G=1.6×104 N;
其对地面的压强:
p===2×105 Pa。
【技法点拨】 p=及变形公式应用时的注意事项
(1)适用范围:适用于固体、液体和气体压强的相关计算。
(2)对公式中F、S的理解:
①F是压力,而不是重力,很多情况下F≠G,只有物体独自放在水平桌面上静止时F=G。
②S是受力面积,指施力物体和受力物体相互接触的面积,不是受力物体或施力物体的面积;涉及车轮、履带或脚与地面接触的情况时,要注意是几个轮子、几条履带或是单脚还是双脚着地。
(3)单位必须统一:F-N,S-m2,p-Pa。
【变式1】 (2024·马鞍山期末)随着农业机械化水平的逐渐提高,在小麦收割的季节里,通常采用如图所示的收割机。当驾驶空载的收割机在麦田中行驶时,对麦田的压强为5.3×104 Pa,已知该收割机和驾驶员的总重力为1.06×104 N。(g取10 N/kg)求:
(1)收割机与麦田的接触面积;
(2)由于小麦在夏季收割,为了之后能够正常播种秋季作物,麦田不能被过分压实,该收割机在麦田中行驶时对麦田的压强不能超过1.2×105 Pa,则收割机中最多可以装多少千克的小麦?
解:(1)收割机对地面的压力大小等于自身重力与驾驶员重力之和,即
F=G=1.06×104 N,
收割机与麦田的接触面积
S===0.2 m2;
(2)收割机在麦田中行驶时对麦田的压强最大为1.2×105 Pa,则收割机对麦田的最大压力
Fmax=pmaxS=1.2×105 Pa×0.2 m2=2.4×104 N;
此时压力大小等于收割机、驾驶员和小麦的重力之和,则最多可以装的小麦重力
G小麦=Fmax-G=2.4×104 N-1.06×104 N=13 400 N。
m===1 340 kg。
考点二压强的增大和减小
【典题2】(多选)(2024·长沙中考)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是(A、C)
A.图钉尖做得很细
B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利
D.货车限载保护路面
【变式2】(2024·济宁质检)不同车辆为了适应路面要求会采取不同造型,例如压路机的碾子质量很大是通过 增大压力 来增大压强;而载重汽车装有很多车轮是通过 增大受力面积 来减小压强。
【规避雷区】
易错点 忽略受力面积对压强的影响
【易错题】如图所示的密闭容器内装有一定量的水,若把容器由位置A变为B,水平桌面受到的压力FA = FB,水平桌面受到的压强pA > pB。(均选填“>”“<”或“=”)
【纠错】
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据p=分析压强的大小变化。
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训练升级,请使用“课时过程性评价”P80
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第八章 压强
第一节 压力的作用效果
第1课时 研究压力的作用效果
教材任务驱动
任务一 了解压力
1.压力: 作用在物体表面上的力。
2.大小:静置在水平桌面且无其他外力时,对水平桌面的压力F (选填“大于”“小于”或“等于”)物重G。
3.方向: 于受力物体表面并指向受力物体。
4.作用点:被压物体表面。
【释疑点】 压力≠重力
(1)压力与重力不同;压力的产生可能与重力有关,也可能无关。
(2)压力大小不一定等于重力大小,比较如下:
任务二 探究压力的作用效果与哪些因素有关
【探究准备】
实验方法:(1)控制变量法。
(2)转换法:通过 显示压力的作用效果; 越大,压力的作用效果越明显。
【探究过程】
【设计实验与制订计划】
1.实验器材的组装与选取:
2.制订实验方案
分别在海绵上平放一块砖、两块砖,再将一块砖竖放在海绵上,观察砖对海绵的作用效果,总结规律。
【进行实验与收集证据】
实验操作与实验现象:
序号
实验操作
实验现象
a
一块砖平放在海绵上
凹陷程度较小
b
两块砖叠放在海绵上
凹陷程度较大
c
一块砖竖放在海绵上
凹陷程度较大
【分析与论证】
1.由a、b可得出:当受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显。
2.由a、c可得出:当压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显。
【交流与评估】
能不能用b、c两图进行比较分析?为什么?
【温馨提示】→操作注意事项
1.实验中,海绵可以用沙子、面粉、橡皮泥等容易发生形变的物体代替。
2.实验中,不能用木板代替海绵,因为木板受力时不易发生形变。
3.每次操作,要使海绵完全恢复原状后再改放砖块。
典题疑难突破
考点一压力
【典题1】(2023·广元中考)如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
【技法点拨】 重力与压力的比较
项目
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力
物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力大小等于物体对地面的压力大小
注意
点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的,物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体重力的大小
【变式】(2024·江阴质检)放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,下列说法正确的是
A.茶杯对桌面的压力就是重力
B.茶杯对桌面压力是由茶杯发生形变而产生的
C.茶杯对桌面压力是作用在茶杯上的
D.茶杯对桌面压力是由桌面发生形变而产生的
考点二探究压力作用效果与哪些因素有关
【典题2】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。
【实验设计】
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
【进行实验】
(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。
【实验延伸】
(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 。
【创新实践】
(5)(改变装置)如图戊所示,用一个矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。观察图B和C可得出结论: ;若探究另一个因素的影响,应观察 两图;
(6) (生活实践·动手做一做)如图己所示,用两手指水平压住铅笔的两端。用手压住时,两个手指的感觉不同,说明压力的作用效果与 有关。
【规避雷区】
易错点 不能正确判断压力的大小
【易错题】
如图所示,A为重5 N 的正方体,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6 N,则图甲中B所受压力为 N,图乙中B所受压力为 N。
【纠错】
压力大小的判断
1.处于静止状态的物体受到平衡力的作用,分析物体的受力情况以及各个力之间的关系。
2.物体间力的作用是相互的,相互作用力大小相等。
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$$
第2课时 压强的计算 压强的增大与减小
教材任务驱动
任务一 认识压强
1.压强:物体所受的 与 之比。
2.公式: 。
(1)F:压力,当物体静止在水平面上时,压力大小 物体重力的大小。
(2)S:受力面积,物体相互挤压时 的面积。
3.单位: ;简称 ,符号是 。
4.变形公式:
(1)求压力: ;
(2)求受力面积: 。
【释疑点】 (1)压强表示压力的作用效果,压强越大,压力的作用效果越明显。
(2)自由放置在水平面上的密度均匀、形状规则的实心柱状物体,其对水平面的压强为p======ρgh。
任务二 了解压强的增大和减小
1.增大压强
(1)压力不变时, 受力面积;
(2)受力面积不变时, 压力;
(3)增大压力的同时 受力面积。
2.减小压强
(1)压力不变时, 受力面积;
(2)受力面积不变时, 压力;
(3)减小压力的同时 受力面积。
【走进生活】
生活中还有哪些增大或减小压强的实例?
典题疑难突破
考点一压强的计算
【典题1】(2024·吉林中考)质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。(g取10 N/kg)求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力;
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
【技法点拨】 p=及变形公式应用时的注意事项
(1)适用范围:适用于固体、液体和气体压强的相关计算。
(2)对公式中F、S的理解:
①F是压力,而不是重力,很多情况下F≠G,只有物体独自放在水平桌面上静止时F=G。
②S是受力面积,指施力物体和受力物体相互接触的面积,不是受力物体或施力物体的面积;涉及车轮、履带或脚与地面接触的情况时,要注意是几个轮子、几条履带或是单脚还是双脚着地。
(3)单位必须统一:F-N,S-m2,p-Pa。
【变式1】 (2024·马鞍山期末)随着农业机械化水平的逐渐提高,在小麦收割的季节里,通常采用如图所示的收割机。当驾驶空载的收割机在麦田中行驶时,对麦田的压强为5.3×104 Pa,已知该收割机和驾驶员的总重力为1.06×104 N。(g取10 N/kg)求:
(1)收割机与麦田的接触面积;
(2)由于小麦在夏季收割,为了之后能够正常播种秋季作物,麦田不能被过分压实,该收割机在麦田中行驶时对麦田的压强不能超过1.2×105 Pa,则收割机中最多可以装多少千克的小麦?
考点二压强的增大和减小
【典题2】(多选)(2024·长沙中考)在下列生产生活的实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉尖做得很细
B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利
D.货车限载保护路面
【变式2】(2024·济宁质检)不同车辆为了适应路面要求会采取不同造型,例如压路机的碾子质量很大是通过 来增大压强;而载重汽车装有很多车轮是通过 来减小压强。
【规避雷区】
易错点 忽略受力面积对压强的影响
【易错题】如图所示的密闭容器内装有一定量的水,若把容器由位置A变为B,水平桌面受到的压力FA FB,水平桌面受到的压强pA pB。(均选填“>”“<”或“=”)
【纠错】
水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力;根据p=分析压强的大小变化。
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