内容正文:
探究压力的作用效果。实验的器材有砝码、海绵块、小桌。实验一,压力作用效果跟受力面积有关。将桌面放在海绵块上,海绵块未发生明显形变。将桌角放在海绵块上,海绵块发生明显形变。这说明当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。实验2,压力作用效果跟压力大小有关。将小桌放在海绵块上,在桌上加砝码,海绵块发生更明显的形变,这说明当作用面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
第九章 压强
第1节、压强
1.知道压力概念,知道压力与重力的区别,会作压力示意图。
2.通过实验探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的关系;
3.复述压强的公式、单位并能用压强公式进行有关计算。
4.会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法,并能解释与压强有关的物理现象。
学习目标
新课引入
杂技表演:胸口碎大石
新课引入
做一做:两边感觉相同么?
用手指按住铅笔两端
用手按住瓶子两端
一、压力
F2
这些力的共同特点是什么?
作用点在所压表面上,垂直于接触面指向被压物体。
一、压力
1.压力的定义
垂直作用在物体表面上的力称为压力。
2.作用效果:使受压物体发生形变。
3.压力的三要素:
F
F
压力
垂直于被压物体的表面
方向
大小
放在水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体的重力大小
大小
放在水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体的重力大小
一、压力
4.压力与重力的比较
压力 重力
定 义 垂直作用于物体表面的力 由于地球的吸引而使物体受到的力
产生原因 由于物体之间相互挤压而产生的 由于地球的吸引而产生
大 小 由受力分析具体得出 G = mg
作用点 受压物体表面 物体的重心
方 向 垂直于受压物体表面且指向被压物体 竖直向下
施力物体 对受力物体产生挤压作用的物体 地球
注 意 压力不一定是由物体受到的重力而引起的。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
二、压力的作用效果
茫茫白雪中的两个人对雪地的压力是差不多的,但为什么一个陷下去了,而另一个却没有呢。
蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液。
骆驼具有宽大的脚掌,重重的骆驼不会陷入沙中。
二、压力的作用效果
从上述事例可以看出:蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,因而能轻易刺穿皮肤;骆驼虽重,但脚掌面积很大,因而不会深陷沙中。
猜想:压力的作用效果可能与哪些因素有关?
猜想1:压力的作用效果可能跟压力的大小有关?
猜想2:压力的作用效果可能跟受力面积有关?
二、压力的作用效果
实 验 探究影响压力作用效果的因素
甲
丙
乙
实验步骤
步骤一:如图甲,把木凳放在海绵上;
步骤二:如图乙,在木凳上放一个砝码;
步骤三:把木凳翻过来,凳面朝下,并在其上放一个砝码。
二、压力的作用效果
二、压力的作用效果
实验现象
实验 压力 受力面积 压力作用效果
甲 木凳重力 凳脚 明显
乙 木凳 + 砝码重力 凳脚 很明显
丙 木凳 + 砝码重力 凳面 不明显
实验结论
1、受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
2、压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
压力的作用效果跟压力的大小、受力面积有关。
三、压强
1、压强定义
物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
2、压强公式:
压强=
受力面积
压力
P=
S
F
F 压力 牛(顿)(N)
S 受力面积 平方米(㎡)
P 压强 帕(斯卡)(Pa)
三、压强
5、1Pa的物理意义:每平方米面积上受到的压力是1N。
3、物理意义
物体单位面积所受的力。
4、国际单位:
帕斯卡, 简称:帕,符号:Pa,
1Pa = 1N/㎡
在利用压强公式计算压强时,要注意哪些问题?
帕斯卡
法国物理学家
三、压强
(2)S是受力面积而不是物体的表面积(指施加压力的物体与受到压力的物体的实际接触面积)
(3)单位必须要统一(即力的单位必须取N,受力面积的单位必须取㎡)
(1)F是压力而不是重力,水平支持面静止时,F=G
6.注 意
例题:有一只木箱重350N,底面积是700cm2,将这只木箱放在面积是1.75m2水平桌面上,此时木箱对桌面的压强是多少?
已知:F=G=350N
S=700cm2
=0.07m2
求:p=?
解:依据题意,可得:
p=
F
S
=5000Pa
=
350N
=
0.07m2
答:此时木箱对水平桌面的压强是5000Pa。
压强
例题: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?
压强
压强公式中的S不是表面积,而是两物体间的接触面积
木块
解:
∵物体放在水平面
∴F=G=5N
又∵S=100cm2=0.01m2
P= F/S = 5N/0.01m2 =500pa
压强
四、怎样减小或增大压强
下图中,哪些地方要增大压强?哪些地方要减小压强?它们是通过什么方法增大或减小压强的?
挖土机
书包
火车轨道
图钉
菜刀
破窗锤
书包
四、怎样减小或增大压强
挖土机用宽大的履带,书包用宽的书包带,火车轨道下面铺放枕木,这些是通过增大受力面积来减小压强的。
图钉的一端做成尖的,菜刀下端做成薄面,破窗锤的敲击端做成尖的,这些是通过减小受力面积来增大压强的。
挖土机
火车轨道
图钉
菜刀
破窗锤
四、怎样减小或增大压强
任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被破坏。
1、减小压强的方法:
(1)减小压力
(2)增大受力面积
2、增大压强的方法:
(1)增大压力
(2)减小受力面积
本节小结
压 强
压力
1、定义
2、产生原因
3、作用点
4、方向
5、大小
1、减小压强的方法
2、增大压强的方法
1、跟压力的大小有关
2、跟受力面积有关
压力的作用效果
压强
1、定义
2、公式
3、物理意义
4、单位
怎样减小或增大压强
课堂检测
1、下列说法中,正确的是( )
A.压力方向总是和重力的方向一致
B.单位面积上受到的压力叫压强
C.压力的作用效果只与压力大小有关
D.压力就是压强
B
课堂检测
2.如图所示,在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学在透明有机盒内放入一块海绵和砖块进行实验。
(1)实验时,他通过观察_________来比较砖块对海绵压力的作用效果,这种实验方法叫做转换法。采用相同实验方法的其他实验还有哪些,请举出一例:__________________.
验证发声的音叉在振动
海绵的凹陷程度
课堂检测
(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应选用图中________两次实验进行比较。
(3)分析比较图中甲、丙两次实验,可以得出的结论是:__________________________________________________。
甲、乙
压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
课堂检测
3、一位同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是( )
B
A.站着不动大声求救
B.就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动
C.赶快跑向岸边
D.立即改成单脚站立并大声求救
课堂检测
4.下列实例中,属于增大压强的是( )
A.菜刀刀刃锋利
B.图钉的钉帽很宽
C.背带较宽
D.沙发用松软的材料制作
减小受力面积来增大压强
增大受力面积来减小压强
A
1、人在走路时对地面的压力和压强,与人站立在地面时相比较 ( )。
A.压力不变,压强改变
B.压力不变,压强不变
C.压力改变,压强改变
D.压力改变,压强不变
A
动手动脑
2、一个人在公园结冰的湖上行走,压破水面掉进了冰窟窿,人员需要接近冰窟窿去营救他,旁边有长、宽差不多的梯子和木板,为了救人,应该( )
A.立即跑向冰窟窿
B.将木板铺在冰上,从上面爬过去救落水者
C.将梯子铺在冰上,从上面爬过去救落水者
D.从冰面上爬过去救落水者
B
动手动脑
3、将同一块砖分别平放、侧放、竖放在水平地面上,则砖对地面的压力和压强,下列说法正确的是( )
A、平放时压力最大,三种情况下压强相等;
B、竖放时压力最大,压强也最大;
C、三种情况下压力相等,压强也相等;
D、三种情况下压力相等,竖放时压强最大;
平放
竖放
侧放
D
动手动脑
4、边长为1米的正立方体放在水平桌面上,重力为7.8×104牛,它对桌面的压强是 ,若沿如图1所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强是 。如果沿如图2所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强是 。
1
2
7.8×104Pa
3.9×104Pa
7.8×104Pa
动手动脑
5.南极洲是地球上最为寒冷的地区。如图所示是我国科考队员在薄冰上卸载卡特彼勒车时的情景,车质量为2.5×104 kg,履带与地面接触总面积为2.5 m2。(g取10 N/kg)
(1)为移动此车,在冰面上铺木板是为了 。
(2)此车对木板的压强为多少?
增大受力面积,减小压强
动手动脑
6.在探究压力作用的效果与哪些因素有关的活动中,小明同学按图甲所示进行操作,他觉得左拇指受压的感觉比右拇指要强烈得多;并且越用力,受压感觉越明显。小东同学的实验如图乙,他观察到与手掌接触部分气球的形变较小,而用手指顶着的那部分气球形变明显;且手指用力越大,形变越明显。实验完毕,同学们互相进行了交流,并得出结论:
动手动脑
实验完毕,同学们互相进行了交流,并得出结论:
(1)当压力相同时, ,压力的作用效果越明显。
(2)当受力面积相同时, ,压力的作用效果越明显。
(3)在物理学中,压力的作用效果用物理量 表示。
受力面积越小
压力越大
压强
动手动脑
7、在海滩发案现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模,测量鞋模的平均厚度为3cm,质量为675g;又经测试达到脚印同样深度压强为1.5X104Pa,那么犯罪嫌疑人的体重为 N?
(ρ蜡=0.9X103kg/m3)
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动手动脑
看
观
谢
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$$电视剧中经常会看到杂技表演,最神奇的不过是胸口碎大石,表演者仿佛拥有一把铁锤也砸不坏的钢筋铁骨。那么如果现实中人躺在200根钢钉上,在身上压上重物会怎样呢?首先我们吹一个气球,轻轻一踩就能将气球踩爆,但要是准备一地的气球,再放上一个板子后,踩上去后,气球就能完全支撑整个人的体重。之后准备一张床上面铺满了200根钢钉,但这可不是刑具,我们的实验者决定直接躺倒在病床上,看状态好像没什么大事儿啊,那就再向实验者身上放一个水缸,又往里面放上一块砖头,直接一锤子下去,来个升级版的胸口碎大石,但实验者看起来还是十分的轻松,难道他真的练成了金钟罩吗?我们再将一辆汽车开到200根钉子上,此时汽车就像走在平地上,顺顺利利通过了钢钉路。但要是只有几根钉子,虽然数量变少,但是威力好像提高了不少,这是为什么呢?