内容正文:
第九章 压强
第1节 压强(1)
我俩对雪地的压力差不多,我为什么会陷入雪里,她却不会?
一、认识压力
F
F
F
这些力的共同特点是什么?
观察与思考
1.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.压力的方向
垂直于接触面指向被压物体。
4.作用点
在所压物体表面上。
压力不是重力。
5.压力大小
施力物体 受力物体 力的方向 力的大小
压力
重力
地球
某物体
某物体
接触面
可以是任
何方向
竖直向下
取决于互相挤压所发生形变的情况,不一定等于重力
G=mg
压力等于重力大小吗?
只有当物体放在水平面时,物体对水平面的压力在数值上才等于重力,即
F压 = G
G
F压 = G
F压 ≠ G
F压 与 G无关
G
F压
F压
G
F压
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。
粗
细
受力
面积大
受力
面积小
手指受压的感觉有什么不同?用力后这种感觉有何变化?
与手掌接触的那部分气球的形变较小,而手指顶着的那部分形变明显,用力越大,形变越明显。
6.压力的作用效果不同
二、实验探究:压力的作用效果
实验目的:探究影响压力作用效果的因素。
实验猜想:可能与压力大小、受力面积大小有关。
实验方法:控制变量法
实验器材:海绵、金属块
实验探究
实验过程:
实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果
a
b
c
一块金属块
两块金属块
一块金属块
大
大
小
不明显
很明显
很明显
(c)一块金属块
竖放在海绵上
(a)一块金属块
平放在海绵上
(b)两块金属块
叠放在海绵上
实验探究
实验表明:压力的作用效果与 有关。受力面积一定时,_______越大,压力的作用效果越明显。
压力大小
压力
实验分析:
(a)一块金属块
平放在海绵上
(b)两块金属块
叠放在海绵上
实验探究
实验表明:压力的作用效果与 有关。压力一定时,
,压力的作用效果越明显。
受力面积
受力面积越小
(c)一块金属块
竖放在海绵上
(a)一块金属块
平放在海绵上
实验探究
实验分析:
压力的
作用效果
相同受力面积,比较压力大小
相同压力,比较受力面积大小
比较
求比值
压 力
受力面积
定义
压强
实验结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
实验探究
三、压强
1.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比。
用 p 表示压强、F 表示压力、S 表示受力面积
2.公式
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力,压强越大,压力产生的效果越明显。
N
m2
= 1 Pa
1
1
压强 =
压力
受力面积
3.压强的单位
国际单位:帕斯卡 简称:帕 符号:Pa
1 Pa表示物体在1 m2面积上受到的压力是1 N。
将一张报纸对折一下,平铺在地面上,对地面的压强约为1 Pa。
4.压强单位Pa的物理意义
20 Pa表示什么意思?
表示物体在1 m2面积上受到的压力是20 N。
小数据
一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约20 Pa。
一张报纸平放时对桌面的压强约0.5 Pa。
成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa。
例题:水平桌面上放一本书,书所受的重力为3 N,与桌面的接触面积为5 × 10-2 m2,计算书对桌面的压强。
即:
解:书对桌面的压力等于它的重力,
F=G=3 N
桌面的受力面积
S=5 × 10-2 m2
书对桌面的压强
答:书对桌面的压强为60 Pa。
四、流体的压强
向各个方向都有压强
流动性
流体:液体和气体有很强的流动性,统称为流体。
液体有压强
气体有压强
静止
压强
课堂总结
2.探究压力的作用效果
3.压强
压力
受力面积
1.压力:把垂直压在物体表面上的力叫作压力
压力与受力面积的比叫作压强
公式:p =
F
S
当堂检测
1.冬天北方的河面结冰,某同学在结冰的河面上行走时突然发现冰面即将破裂,他应采取的措施是( )
A.原处站立不动
B.立即改成单脚站立
C.赶快向岸边跑
D.就地伏下并向岸边爬行
D
当堂检测
2.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
当堂检测
3.某同学在水平道路上骑自行车,当车胎发生慢漏气时,车胎对地面的压强将( )
A. 变 大 B. 变 小
C. 不 变 D.不好确定
B
当堂检测
4.如图所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强( )
A.平放时最大
B.立放时最大
C.侧放时最大
D.平放、立放、侧放时,一样大
B
平放 立放 侧放
5.如图所示,A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同,它们对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC,它们对桌面的压强分别为pA、pB、pC。则三个压力的大小关系是 ,压强自小到大的顺序是 。
FA=FB=FC
pB< pA< pC
A
B
C
6. 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如图甲、乙所示的实验。
(1)本实验用到的实验方法是______ (写出一种)。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图____ (填“丙”或“丁”) 所示实验。
(3)由甲乙得到的结论是_ ____ 。
控制变量法
丁
受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
$$第九章 压强
第1节 压强(2)
一、压强的计算
例题:小强同学站立在水平地面时所受的重力为600N,每只脚底与地面的接触面积为0.025m2,那么小强同学双脚站立时对地面的压强是多大?
即:
解:小强对地面的压力等于自身的重力,
F=G=600 N
站立时地面的受力面积
S=0.025m2 × 2=5 × 10-2 m2
所以压强
答:小强双脚站立时对地面的压强为1.2 × 104 Pa。
二、压强的增大与减小
使用菜刀切菜时,我们用什么办法增大了刀对菜的压强?
增大压力或减小受力面积可以增大压强。
受力面积 S一定时,增大压力 F
压力 F一定时,减小受力面积 S
增大压力 F ,同时减小受力面积 S
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
细线切割皮蛋
压路机的磙子是重质实心的
木桩底部削尖并加大力气更容易打入地里
增大压强的方法
拖拉机在泥泞的田里工作,为了不陷进土里,我们用了什么办法减小它对地面的压强?
压力F一定时,增大受力面积S
受力面积S一定时,减小压力F
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
增大受力面积S,同时减小压力F
书包带做宽,背起来舒服
从书包中取出一些书背起来舒服
高层建筑地基宽厚,且用空心砖代替实心砖
减小压强的方法
压的我受不了,救救我;
这下舒服多了;
这下更舒服了。
减小压强
减小压强
钢轨为什么铺在枕木上?
啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存有什么用?
滑雪运动员为什么不会陷下去?
斧头的刃为什么很锋利?
课堂总结
1.压强的计算:
p =
F
S
2.压强的增大
压力 F一定时,减小受力面积 S
受力面积S一定时,增大压力F
减小受力面积S,增大压力F
3.压强的减小
压力 F一定时,增大受力面积 S
受力面积S一定时,减小压力F
增大受力面积S,减小压力F
课堂总结
当堂检测
1.如图所示的实例中,为了增大压强的是( )
B.书包带做得较宽
C.切鸡蛋的钢丝很细
D.滑雪板底面积较大
A.在铁轨下面铺枕木
C
课堂总结
当堂检测
2.盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为提示盲道,如图所示。砖上的条形或圆点高出地面5 mm,当盲人走在上面时( )
A.增大了脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
B
课堂总结
当堂检测
3.如图,图钉尖的面积是,图钉帽的面积是,松木能承受的最大压强是。以下说法正确的是( )
A.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
B.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
C.手指至少要用500 N 的力,图钉尖才能进入松木
D.手指至少要用0.25 N 的力,图钉尖才能进入松木
D
课堂总结
当堂检测
4. “马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超艺术的结晶。如图所示,有一“马踏飞燕”工艺品采用密度为 的合金材料制造,总体积为,飞燕与水平桌面的接触面积为,则该工艺品的质量为___________kg,对水平桌面的压强为_________Pa。(取)
8
课堂总结
当堂检测
5. 履带式推土机能在松软、泥泞或呈一定的坡度的环境中作业,如图所示为某品牌履带式推土机,下表为其主要参数。根据表中提供的信息,请解答下列问题:(取)
质量/kg 12 000
一条履带接触地面的长度/m 2.5
一条履带宽度/m 0.8
(1)观察履带和推土铲的构造特点,举出两个特点,分别说明所应用的物理知识和作用。
(2)该推土机静止在水平地面上时,对地面产生的压强有多大?
课堂总结
当堂检测
解:(1)推土机安装履带,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强;推土铲比较锋利,是压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;
(2)推土机静止在水平地面上对地面的压力
;
每条履带与地面的接触面积为,
推土机与地面的总接触面积为,
则推土机静止在水平地面上对地面产生的压强为
。
课堂总结
$$