内容正文:
第八章 压强和浮力
第一节 压强
一、压力: 垂直作用在物体表面上的力 (F压)。
垂直
物体表面上
观察与思考
压力就是重力有吗?
F
F
F
作出压路机对地面、运动员对跳板、图钉对墙面这些力的示意图;它们有什么共同点?
想想做做
画出支持面受到的压力和物体所受的重力的示意图。
F
F
F
F = G
F ≠ G
F与G无关
G
G
G
只有当物体自由静放在水平面时,
F压 = G
压力可以由重力产生,也可以由其它力产生。
注意
判断压力大小的练习:GA=5N,GB=10N,F=15N
A对B压力为______
B对地面的压力为______
B对地面的压力______
B对墙面的压力______
5N
15N
10N
15N
练习
A
B
B
F
B
F
压路机对地面的作用垂直压向地面,将地面压平
运动员对跳板的压力垂直于跳板,使跳板向下弯曲
图钉对墙的作用力垂直压向墙壁,将墙壁压出小孔。
压力的作用效果是使物体发生形变
观察与思考
这些压力的作用效果是什么?
问题与猜想:
压力的作用效果与哪些因素有关?
压力大小
受力面积大小
二、探究影响压力作用效果的因素
手指受压的感觉有什么不同?用力后这种感觉有何变化?
观察手掌和手指与气球接触部分的形变有什么不一样?越用力形变有什么变化?
粗
细
受力
面积大
受力
面积小
探究影响压力作用效果的因素
制定实验方案
实验方法:
实验器材:
控制变量法
转换法
研究什么,控制什么,改变什么,如何改变?
用海绵的凹陷程度表示压力作用效果大小
结 论:
当 相同时, ,压力的作用效果越 ;
当 相同时, ,压力的作用效果越 ;
甲乙:
乙丙:
探究影响压力作用效果的因素
进行实验
收集证据
G
甲
乙
丙
受力面积
压力越大
压力
受力面积越小
明显
明显
三、压强
比较压力作用效果
甲
乙
丙
比较物体单位面积上受到的压力
1.定义:
物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。
2.公式:
p=
F
S
N/m2,国际单位制基本单位是帕斯卡,简称帕,用Pa表示
3.单位:
1 Pa含义:1 m2的面积上受到的压力是1N。
1 Pa = 1 N/m2
三、压强
压强是表示压力作用效果的物理量
平放压强约60Pa
“帕斯卡” 是一个很小的单位
平放压强约20Pa
体重为600N的中学生,站立时与地面的接触面积是400cm2,求她站立时对地面的压强是多大?
答:小女孩站立时对地面的压强是1.5×104Pa。
解:
小女孩对地面的压强是:
p =
F
S
=
1.5×104Pa
=
=
600N
400×10-4m2
G
S
例题解析
他们对地面压强哪个更大? 为什么?
他们对地面的压强哪个更大?为什么?
压路机的碾子质量很大
菜刀的刀刃很薄
书包带要宽些才舒服
大型载重车装有很多轮子
啄木鸟的喙又尖又长
现代建筑中采用空心砖砌墙
如何增大和减小压强
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
压路机的碾子质量很大
现代建筑中采用空心砖砌墙
如何增大和减小压强
①
⑤
⑧
书包带要宽些才舒服
大型载重车装有很多轮子
③
④
啄木鸟的喙又尖又长
⑦
⑥
菜刀的刀刃很薄
②
增大压力 F
减小受力面积 S
增大压力 F ,减小受力面积 S
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
尖尖的破窗锤
增大受力面积S
减小压力F
增大受力面积S,减小压力F
书包带宽,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
自我检测
1.关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.物体所受的重力越大,对支持面的压力一定越大
B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的方向总垂直于支持面
D.物体对接触面的压力越大,产生的压强不一定大
2.将下列做法与相应的目的用线连接起来。
建房时要先筑起比墙宽的地基
穿上宽大的滑雪板滑雪
用针缝衣服
增大压强
减小压强
选择较宽的扁担挑东西
自我检测
3.如图所示的实例中,目的是为了增大压强的是( )
注射器针头做
得很尖
坦克装有宽大
的履带
图钉帽的面积
做得较大
载重汽车装有
很多轮子
A B C D
四、增大和减小压强的方法
4. 三块砖的尺寸、材料完全一样,把它们分别放在水平地面上,如图所示,则对地面的压力( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
D
甲
平放
乙
侧放
竖放
5、如果一个人在冰面上散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是( )
A、马上站立不动 B、马上抬起一只脚不动
C、快速跑向安全区域 D、趴下爬向安全区域
6.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.
压强计算的注意事项:
1、压力——只有在水平自由放置时F=G
GA=20N
GB=50N
A
B
B
A
B
102
102
m2 dm2 cm2
10-2
10-2
1、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。
解:
书对桌面的压力:
受力面积为:
F=G=3 N
书对桌面的压强:
S= 5 × 10-2 m2
=60Pa
请同学们思考,人行走时对地面的压强大,还是站立时对地面的压强大?
2、某同学利用体重计测得自己的质量是50Kg,每只脚与地面的接触面积大约为175cm2,这个同学站立时,对地面的压强是多少?
解:地面受到的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
地面的受力面积
S=2×175cm2=350×10-4m2
所以人对地面的压强
P= =
F
S
500N
350×10-4m2
=1.4×104Pa
3.一个方桌重75N,桌上放有一台质量为20kg的电视机,桌子每只脚与水平地面的接触面积是25cm2,求桌子对地面的压强(g=10N/kg)
G1=mg=20kg
10N/kg=200N
F=G1+G2=200N+75N=275N
解:地面受到的压力
地面的受力面积
S=4×25cm2=100×10-4m2
4.封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×104Pa,在冰面上行驶的雪橇质量是200kg,它与冰面的接触面积是0.4m2.在保证安全的情况下,
(1)冰面能承受的最大压力是多少?
(2)雪橇上最多能装多少kg的货物?(g=10N/kg)
解:
=1600kg
冰面能承受的最大压力是:
雪橇和货物的总重力是:
雪橇和货物的总质量是:
货物的质量是:
5.质量为50t的坦克对水平路面产生的压强是105 Pa.求它每条履带和地面的接触面积(g=10N/kg)
N/kg
=5m2
=2.5m2
解:地面受到的压力
总受力面积为:
每条履带和地面的接触面积
6.用40N的力将0.1N的图钉按进竖直的墙壁,钉帽面积是0.8cm2,钉尖面积是0.05mm2,求钉帽和墙壁所受的压强各是多少?
7、家用轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01㎡,车重1.2×104N,驾驶员及乘客共重3×103N,在水平地面上小轿车对地面的压强是多大?
大象的质量m =5×103kg,当大象四脚站立时与地面的接触面积S=2.4×103cm2,则此时大象对地面的压强是多大?
芭蕾舞演员的一只鞋尖与地面的接触面积是S =9.5cm2,对地面的压力是F =475N,当一只脚的鞋尖触地时,芭蕾舞演员对地面的压强是多大?
PK
例题2.
大象对地的压力大于演员对地压力,但对地压强却小,为什么?
Lavf57.62.100
Lavf60.16.100
$$