内容正文:
第1节 压强
第九章—压强
学习目标:
1.认识压力,能正确区分压力和重力。
2.理解影响压力作用效果的因素。
3.通过实验认识并理解压强,能用公式进行 有关计算
人在厚厚的雪地行走,容易陷下去,而穿上滑雪板后,却不会陷下去。为什么穿上滑雪板,人的重力变大反而不会陷下去呢?
教学引入
1.力的作用效果有哪些?
2.用手按海绵时, 观察什么的变 化能反映出压力作用效果的不同?
海绵的凹陷程度
改变物体的运动状态
改变物体的形状
教学引入
认识压力
一
1. 定义
物理学中,把垂直作用在物体表面的力叫做压力(F)。
施力物体
人的手
作用点
(面包)受压物体接触面
压力大小
等于引起挤压的那个力的大小
产生条件
接触且挤压
受力物体
面包团
F
F
F
木块对斜面的压力,方向与斜面垂直,作用点在斜面上。
图钉尖对墙面的压力,方向与墙面垂直,作用点在墙面上。
茶杯对水平地面的压力,方向与地面垂直,作用点在地面上。
2.方向
垂直被压物体表面且指向被压物体。
认识压力
一
F压
F压
F压
F = G
F ≠ G
F 与 G无关
1.压力的方向与受力面有什么关系?
2.压力的方向与重力的方向总是相同吗?
3.压力的大小与重力的大小总是相同吗?
G
G
G
思考:
垂直
不一定
不一定
认识压力
一
判断下列压力的大小:
如图物体重G=50N,F=60N,则受压面受到的压力分别是 N、 N、 N。
F
50
10
60
认识压力
一
人对地面的压力使地面发生形变,这种形变很小,我们的肉眼看不到。
重物压弯面板
压力作用在接触面上,使物体发生形变。
3.压力的作用效果
猫咪沙地行走留下脚印
认识压力
一
人在厚厚的雪地行走,容易陷下去,而穿上滑雪板后,却不会陷下去。为什么穿上滑雪板,人的重力变大反而不会陷下去呢?
认识压力
一
滑雪者能在雪上滑行,可能十滑雪板把压力分散到更大的面积上,减弱了压力的作用......
没穿滑雪板会陷入雪中,是因为人受到的重力大,人对雪地的压力大于雪能承受的压力。
猜想对不对,是要通过实验检验哦!
认识压力
一
压力作用效果与什么因素有关?
【提出问题】
探究实验:压力的作用效果
实验探究
【猜想与假设】
【实验方法】
分别控制压力大小或受力面积两个变量。
转换法
通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
压力大小
受力面积
控制变量法
两只手指同时按压铅笔两端,感受一样吗?
认识压力
一
【实验器材】
【实验方案】
形变显著的物体(如海绵、沙子等)、压力小桌、砝码
保持受力面积相同,将砝码放在桌上,进行比较;保持压力大小相同,改变受力面积,进行比较。
压力大小 受力面积 压力作用效果
1 桌子的重力 桌面 不明显
2 桌子的重力 桌脚 明显
3 桌子、砝码的重力 桌脚 很明显
认识压力
一
【实验结论】
压力的作用效果跟压力大小和受力面积有关。
在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
认识压力
一
【交流与讨论】
实验中比较压力作用效果的方法。
相同压力(F压),比面积(S)
相同面积(S),比压力(F压)
当面积(S)和压力(F压),都不同该如何比较呢?
认识压力
一
认识压强
二
压力
受力面积
比较压力的作用效果,该比值越大,则压力的作用效果越显著。
当面积(S)和压力(F压),都不同该如何比较呢?
1定义:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
物理意义:表示压力作用效果的物理量。
2公式:
p =
F
S
认识压强
二
3. 单位及换算
专用名称叫帕斯卡,简称帕,符号为Pa。
压强的单位 N/m2 读作 牛每平方米。
“1Pa=1N/m2
1m2的受力面积上受到的压力是1N。
认识压强
二
【例】某同学利用体重计测得自己的质量是50 kg,他通过图示的方法,测出每只脚与地面的接触面积是175cm。
这个同学站立在水平地面上时,对地面的压强是多大?
在方格纸上描下鞋底接触地面部分的轮廓,数一下图形里包含的方格数(对于不满-格的,凡大于半格的都算一格,小于半格的都忽略不计),再乘以每一方格的面积,就可以得到桂底接触地面部分的面积。
解:人对地面的压力等于人的重力,即
F=G=mg=50×10N=500N
地面的受力面积
S=2×175cm2=0.035m2
所以人对地面压强
答:书对桌面的压强为1.43×104Pa。
认识压强
二
一个重5N边长为10cm的正方体木块,平放在面积为1m2的方桌面中央,求木块对桌面的压强大小?
解:因为物体放在水平面,
则F=G=5N,
又S=1m2,
对 吗?
5N
1m2
__
=
=5Pa
认识压强
二
木块
解:
因为物体放在水平面
则F=G=5N
又S=10cm×10cm
=100cm2
=0.01m2
正解
5N
0.01m2
_____
=
=500Pa
流体压强
三
容器中的水受重力作用,会相互挤压,对容器也产生挤压。所以,不仅水的内部存在压强,水对容器壁和容器底也有压强。
气球内的气体分子之间相互碰撞,使气体内部存在压强。此外,气体分子对气球壁的碰撞也使气体对气球壁产生压强。
不论是固体、液体还是气体,由于重力或其他力的作用(如发生碰撞)。只要有相互挤压,就会产生压力和压强。
流体压强
液体和气体有很强的流动性,统称为流体(Auid)。
液体
气体
控制压强的大小
四
任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被压坏。在生活和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。
p =
F
S
当压力F一定时,受力面积S发生变化,则压强也随之发生变化。
当受力面积S一定时,压力F发生变化,则压强也随之发生变化。
在生活、生产及技术中人们常常改变压力或受力面积来改变压强。
2)压力一定时,减小受力面积(S)
1)受力面积一定时,增大压力(F)
1、增大压强的方法
3)同时增大压力,减小受力面积
控制压强的大小
四
生活中增大压强的例子
压路机
增大压力
减小受力面积压力
打桩机
鲨鱼牙齿尖锐锋利
剪刀刃口设计锋利
刺猬身上长满尖刺
控制压强的大小
四
2、减小压强的方法
2)压力一定时,增大受力面积(S)
1)受力面积一定时,减小压力(F)
3)同时减小压力,增大受力面积
控制压强的大小
四
生活中减小压强的例子
坦克有很宽的履带
增大受力面积
减小压力
骆驼宽大的脚掌
书包背带设计的比较宽大
控制压强的大小
四
讨论交流
假如有个儿童在冰面上玩耍时,不慎落入水中。如果你是专业救援人员,在没有任何工具的情况下,应怎样避免压破冰层,靠近并救出儿童?
人的重力一定,对冰面的压力一定,避免压破冰层,一定要减小压强。此时不能改变物体的压力,只能增大受力面积,进而减小对冰面的压强。即可以趴在冰面上,慢慢地爬过去施救。
控制压强的大小
四
1. 下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道
B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽
D.铁轨下铺上枕木
课堂练习
A
课堂练习
2. 物理学中把______作用于物体表面上的力叫压力,压力的方向总是______于物体表面 指向被压物体,压力的作用点在____________ 。
垂直
垂直
受压面的中心
A
C
B
3.同一块砖怎样放置压强最大?
(长:宽:厚=4:2:1)
平放
侧放
竖放
√
$$