内容正文:
第九章压强 第1节压强
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【预备性知识】
1.力的三要素是 、 、 。
2.重力的方向是 ;速度的定义采用的物理方法是 。
3.探究阻力对运动的影响实验中,用小车在水平面上滑行的远近来显示 ,用容易看到的物理现象来显示不易观察到的物理现象,采用的物理方法是 。
大小
方向
作用点
竖直向下
比值定义法
阻力对运动的影响
转换法
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新知导入
发生以上现象的原因是什么呢?
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第九章压强 第1节压强
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基础性目标 1.我能区分压力和重力。
2.我能结合生活现象说出减小和增大压强的方法。
拓展性目标 1.我能通过实验探究影响压力作用效果的因素。
2.我能类比速度建立压强的概念并用压强公式进行简单计算。
挑战性目标 我能推导柱状固体对水平面的压强公式p=ρgh
学习目标
一、 压力
F2
F
F
F
压力的方向:
压力的作用点:
垂直于接触面指向受力物体。
接触面上
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压力不是重力,仅仅在水平桌面上时,压力大小等于重力
F
G
G
F
学生任务一:
(1)请分别做出斜面和水平桌面上的物体对受力面的压力示意图
(2)请用其他颜色笔分别做出物体所受重力的示意图
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普通鞋凹陷比较深
滑雪板凹陷比较浅
二、影响压力作用效果的因素
北极熊爬过薄冰
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对比以上事例,猜想一下压力的作用效果与哪些因素有关?
下面我们就通过实验来探究影响压力作用效果的因素。
压力的大小
受力面积
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探究压力和受力面积对海绵形变的影响
实验器材
小桌、海绵、钩码等。
设计思路
学生任务二:
(1)实验中通过观察什么来显示压力作用效果?
(2)实验中如何改变压力的大小和受力面积的大小?
(3)进行实验时,要控制哪些变量?要改变哪个变量?
学生小组讨论:
(1)实验中通过观察 来显示压力作用效果?
(2)实验中如何改变压力的大小和受力面积的大小?
(3)进行实验时,要控制哪些变量?要改变哪个变量?
①要探究压力作用效果与压力大小的关系时应控制 不变,改变 ,如何做 。
②要探究压力作用效果与受力面积的关系时应控制 不变,改变 ,如何做 。
海绵的凹陷程度
小桌上加减钩码改变压力;
通过桌腿或桌面朝下改变受力面积
受力面积
压力大小
小桌朝向不变,改变小桌上钩码个数
压力大小
受力面积
小桌上钩码个数相同,改变小桌朝向
控制变量法
转换法
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当 _________相同时,压力_____,压力的作用效果越明显。
实验结论
越大
受力面积
当______相同时,受力面积_____,压力的作用效果越明显。
越小
压力
海绵在压力作用下的形变情况不仅跟压力大小有关,而且跟压力的大小有关。
比较压力作用效果的方法:
1.压力大小相同,比较受力面积;
2.受力面积相同,比较压力大小;
问题:如果压力大小和受力面积都不相同,如何比较压力的作用效果呢?
提示:类比比较物体运动快慢——速度的定义方式
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三、 压强
压强 =
压力
受力面积
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(pressure)。压强用符号p来表示。
比值定义法
p =
F
S
单位:国际单位:帕斯卡(Pascal) 简称:帕 符号:Pa
1 Pa = 1 N / m2
“1Pa”的含义: 每平方米的面积上受到的压力为1牛。
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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:书对桌面的压力等于它的重力,即:
F=G=3 N
桌面的受力面积
S=5 × 10-2 m2
所以压强
典例
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想想议议
如图所示的四幅图中,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?
减小受力面积
来增大压强
增大受力面积
来减小压强
推土铲刃
宽大履带
锋利的刀口
锥状敲击端
轨道下面铺放枕木
(1)压力一定,减小受力面积;
(2)受力面积一定,增大压力;
(3)增大压力的同时减少受力面积。
增大压强的方法
三、 怎样减小或增大压强
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(1)压力一定,增大受力面积;
(2)受力面积一定,减小压力;
(3)减小压力的同时增大受力面积。
减小压强的方法
多轴平板货车
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你学到了什么?
课堂小结
【基础性练习】
1.下列说法正确的是( )
A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力
B.压力不是重力,但其大小一定与重力相等
C.压力的方向垂直指向受力面
D.压力的方向总是竖直向下
2.为了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道,如图所示。放学后小明和同学们走在盲道上,感觉到脚有些不舒服,从物理学角度分析,这是因为:走在盲道上,脚的 (选填“压力”或“受力面积”)减小了,从而 (选填“增大”或“减小”)了压强。
C
受力面积
增大
【拓展性练习】
3.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
4.北京时间2021年5月15日,“祝融号”火星车在火星上留下了属于中国的第一道印记。火星车的质量为240 kg,车轮与地面接触的总面积约0.2m2(空气阻力忽略不计,g取10N/kg)
求:火星车在地球上静止时,对水平地面的压强?
A
F = G =mg= 240kg×10N/kg = 2400N
S
F
p=
=
0.2 m2
2400 N
=1.2×104 Pa
解:
【挑战性练习】
5.如图,一个实心棱柱体竖立在水平桌面上,已知棱柱体的密度为ρ,高度为h,底面积为S,请推导该棱柱体对桌面的压强。
适用条件:
(1)密度均匀的圆柱体或棱柱体
(2)物体放在水平面上,且受力面积为物体底面积
(3)水平面受到的压力F=G
【课后作业布置】
基础性作业:2、5.
拓展性作业:1、3、4.
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