第1节　压强（培优教学课件）物理新教材人教版八年级下册

物理八年级下册•人教版 第九章 　压强 第1节 　压强 致：老师同学 1. 说明: ppt使用高质量视频，资源比较大，约56.92MB ppt共有48张、2段视频，可根据需要选择点播 …………………………………………………………………………… 2. 视频资源： ①视频讲解—《比较压力作用效果：受力面积相同，比压力大小》 ②视频讲解—《比较压力作用效果：压力大小相同，比受力面积》 …………………………………………………………………………… 3. 免责追责：视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，如涉及侵权问题，将追究责任。 新课导入 滑雪板雪地 凹陷很浅 普通鞋雪地凹陷很深 为什么滑雪者不会陷入雪中，而步行的人却会？ 学习目标 物理观念 1. 观察分析生活中有关的现象，感知并形成压强的概念。 2. 结合实例计算压强，分析增大和减小压强的方法。 科学思维 1. 通过思维加工建立压强概念，发展科学推理能力。 2. 通过压强的实践应用，发展科学论证和分析问题、 解决问题的能力。 实验探究 在研究影响压力作用效果的因素的过程中，能够基于问题设计实验、收集证据、做出解释，在交流评估中修正完善，进而得出科学结论。 科学态度与责任 通过分析生活中增大和减小压强的实例，关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响，形成保护环境及可持续发展的意识。 重点难点 教学重点 建构压强的概念及压强的计算， 研究压力作用效果与哪些因素有。 科学难点 结合生活实例，分析增大和减小压强的方法。 学习内容 01 02 压强 怎样减小或增大压强 第1节 压强 一、压强 一、压强 活　动 【活动1】 请班上力气较大的男生用手掌挤压气球，看他是否能捏破气球？ 接下来由老师实验，用手掌压气球，结果轻轻一碰气球便破了。 是老师的力量更大吗? 同学用尽全力也未能捏爆气球 一、压强 1. 压力 （1）定义：物理学中，把垂直作用在物体表面的力叫做压力。 （2）压力的三要素： 方向： 垂直向下指向被压物体。 作用点：接触面上 大小：F(单位：N) 一、压强 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。 理解压力的方向 一、压强 压力和重力的区别与联系 压力 重力 区别 定义 产生原因 方向 作用点 联系 推、挤、压等都能产生 地球吸引 垂直作用在物体表面的力 由于地球吸引而使物体受到的力 垂直受力面指向被压物体 竖直向下 重心 作用在被压物体表面 仅当物体放在水平面上时，压力大小等于重力。 在斜面或竖直面上，压力大小通常不等于重力。 一、压强 （3）压力的作用效果：压力作用在接触面上，使物体发生形变。 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。 雪地脚印 重物压弯面板 一、压强 两个人在雪地上，压力相近，但受力面积不同，压力的作用效果却不一样。 北极熊趴在薄冰上爬行，是通过增大受力面积，防止冰面被压破。 一、压强 活　动 【活动2】 用手掌和手指挤压气球，观察气球两边的凹陷程度。 手指这边的凹陷程度更明显。 适当加大力度，气球的凹陷程度有何变化。 力度越大，凹陷程度越明显。 猜想：压力的作用效果可能与什么因素有关? 可能与受力面积大小有关，可能与压力大小有关。 一、压强 2. 实验：压力和受力面积对海绵形变的影响 演 示 【实验目的】 探究压力的作用效果与受力面积的关系。 【提出猜想】 可能与压力大小有关？ 1 可能与受力面积有关？ 2 一、压强 【实验设计】 ①如何体现压力作用的效果? 被压物体选择木板还是海绵? 【实验器材】 海绵、压力小桌、砝码 转换法 通过观察被压物体的形变程度来反映压力的作用效果。 选用海绵作为受力面，因其形变更易观察。 一、压强 ②探究压力的作用效果与受力面积的关系，需要采用___________。 控制变量法 ①探究压力作用的效果与压力的关系时，应控制_________不变，改变_____，对比图_____和图_____。 ②探究压力作用的效果与受力面积的关系时，应控制____不变，改变_________，对比图____和图____。 受力面积 压力 甲 乙 压力 受力面积 丙 乙 一、压强 【实验记录】 压力 受力面积 压力作用效果 1 小桌重力 桌脚 2 小桌＋钩码重力 桌脚 3 小桌＋钩码重力 桌面 凹陷程度不明显 凹陷程度明显 凹陷程度不明显 一、压强 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。 【实验结论】 一、压强 【交流与合作】 比较压力作用效果的方法。 受力面积相同，比压力大小 压力大小相同，比受力面积 当受力面积保持不变时，压力越大，压力作用的效果越明显。 当压力保持不变时，受力面积越小，压力作用的效果越明显。 一、压强 如果压力大小和受力面积都不同，如何比较压力的作用效果呢? 我们用“速度”来描述物体运动的快慢，它是路程与时间的比值。 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。 一、压强 （1）定义：物理学中物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。 （2）物理意义：压强是用来表示压力作用效果的物理量。 3. 压强 （3）公式： p = F S 一、压强 “1pa”的含义：1m2的受力面积上受到的压力是1N。 专用名称叫帕斯卡，简称帕，符号为Pa 牛顿（N） 平方米（m2） （4）压强的国际单位 压强的单位 N/m2 读作 牛每平方米 p = F S 一、压强 （4）压强的计算 【例题】水平桌面上放一本书，书所受的重力为3N，与桌面的接触面积为5×10⁻²m²，计算书对桌面的压强。 解：静止在水平桌面上的书对桌面的压力等于它所受的重力，即 F=G=3N 桌面的受力面积为 S=5×10-2 m2 利用压强公式 p = F/S 计算，可得 p = 3N / 0.05m² = 60Pa 答：书对桌面的压强为60Pa。 第1节 压强 二、怎样减小或增大压强 二、怎样减小或增大压强 生产生活中，有时需要增大压强，有时需要减小压强。 刀切菜时需要磨薄来增大压强 火车轨道为防止地基沉降需要铺设枕木来减小压强 二、怎样减小或增大压强 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。 压强的应用 二、怎样减小或增大压强 1.增大压强的方法 ①方法一：减小受力面积 压力一定时，受力面积越小，压强越大。 ②方法二：增大压力 受力面积一定时，压力越大，压强越大。 二、怎样减小或增大压强 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 钉子头部设计尖锐 鲨鱼牙齿尖锐锋利 菜刀 二、怎样减小或增大压强 2.减小压强的方法 ①方法一：增大受力面积 压力一定时，受力面积越大，压强越小。 ②方法二：减小压力 受力面积一定时，压力越小，压强越小。 二、怎样减小或增大压强 东风导弹发射车有很多轮子 滑雪板设计的比较宽大 坦克有很宽的履带 减小压力 增大受力面积 生活中减小压强的例子 二、怎样减小或增大压强 小揭秘 为什么大力同学用手掌挤压气球不破，而老师轻轻一碰就破了呢? 独门绝技：原来老师的手里暗藏图钉! 核心在于受力面积！在压力相同的情况下， 受力面积越大，压强越小。 同学手掌的大面积分散了压力，使得压 强低于气球的承受极限。而用图钉按压 气球时，因为受力面积小，所以压强大! 压强 压 力 垂直作用在物体表面的力叫压力。 怎样减小或增大压强 三、课堂总结 压 强 压 强 物理意义：表示压力作用效果的物理量。 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。 公式 压强的国际单位：帕（Pa），1Pa =1N/m2 减小压强 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 增大压强 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 1. 滑雪运动员在滑雪场匀速下滑时的情景，图乙为其简化的示意图，运动员重心为O点。请在乙图中画出运动员此时受到的重力和对斜面的压力的示意图。 四、练习与应用 四、练习与应用 【解析】 解：滑雪运动员在滑雪场匀速下滑时，受到的重力竖直向下，过重心O做竖直向下的有向线段，用G表示；运动员对斜面的压力作用点在接触面上，方向垂直指向受力面，用F表示，如图所示： 2. 沙滩上留有大人和小孩深浅相同大小不同的两对脚印，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．小孩对沙滩的压力比大人对沙滩的压力小，压强也更小 B．小孩和大人对沙滩的受力面积和压力都不等，无法比 较谁对沙滩的压强大 C．两个人对沙滩的压强相同 D．大人对沙滩的压力和大人的重力是一对相互作用力 C 四、练习与应用 四、练习与应用 【解析】 解：ABC、脚印的深浅相同，说明压力产生的效果相同，所以对地面的压强一样大； 压强相同的情况下，大脚印的面积大，小脚印的面积小，根据压强的定义式　　， 对沙滩的压力表示为F=pS，可知大脚印对沙滩的压力大，故AB错误，C正确； D、大人对沙滩的压力和大人的重力既不是一对相互作用力，又不是平衡力，故D错误。 故选：C。 3. 对于生产生活中增大或减小压强的实例，下列的解释错误的是（ 　） A．图甲，施加相同的压力，图钉尖面积越小越容易按入墙里 B．图乙，切菜刀经常磨一磨，可以增大切菜时的压力 C．图丙，在铁轨下面铺放枕木，可以防止压坏路基 D．图丁，往螺栓上拧螺母时，在螺母下面垫一个较大的垫圈，避免损坏工件 四、练习与应用 B 四、练习与应用 【解析】 解：A 选项：施加相同的压力，图钉尖面积越小越容易按入墙里根据压强公式　　，在压力 一定时，受力面积越小，压强 越大。图钉尖面积小，压强大，所以更容易按入墙里。A 正确。 B 选项：切菜刀经常磨一磨，可以增大切菜时的压力磨刀是为了减小刀刃的受力面积，在压力不变的情况下增大压强，而不是增大压力。B 错误。 C 选项：在铁轨下面铺放枕木，可以防止压坏路基火车对地面的压力很大，铺放枕木增大了受力面积，根据　　，减小了对地面的压强，从而防止压坏路基。C 正确。 D 选项：往螺栓上拧螺母时，在螺母下面垫一个较大的垫圈，避免损坏工件垫圈增大了受力面积，减小了螺母对工件的压强，从而避免工件被压坏。D 正确。 故选：B。 4. 如图所示，涛涛利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”，为完成实验，他需控制压力相等，为此他应将铅笔如图____ （选填“1”或“2”）放置，此实验中两个手指对铅笔的压 力属于_______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。 平衡力 四、练习与应用 1 【解析】 解：小李利用一支尖头铅笔体验“压力作用效果与受力面积的关系”，要控制压力大小相同，1中两手指受到的压力相同，2中因铅笔的重力作用，两手指受到的压力大小不同，为完成实验，他应将铅笔如图1放置，因铅笔处于静止状态，故此实验中两个手指对铅笔的压力（都作用在铅笔上）属于平衡力。 故答案为：1；平衡力。 1．如图所示，这是某滑雪运动员在北京冬奥会比赛中从山上滑下的情景。关于此情景，下列说法正确的是（　　） A．滑雪板做得较宽大是为了减小对雪地的压力 B．滑雪板底面做得较光滑是为了增大与雪地间的摩擦 C．滑雪板受到的重力和地面对滑雪板的支持力是一对平衡力 D．滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力是一对相互作用力 五、提升训练 D 【解析】 解：A、滑雪板做得较宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对雪地的压强，防止陷下去，而不是为了增大压力，故A错误； B、滑雪板底面做得较光滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度减小与雪地间的摩擦，故B错误； C、运动员受到的重力和滑雪板对运动员的支持力大小不在同一直线上，所以不是一对平衡力，故C错误； D、滑雪板对运动员的支持力与运动员对滑雪板的压力同时作用在运动员和滑雪板上，符合相互作用力的条件，是一对相互作用力，故D正确。 故选：D。 五、提升训练 2．关于压力和压强，下列说法正确的是（　　） A．压强的国际单位是帕斯卡，1Pa=1N•m2 B．压力一定时，压强与受力面积成正比 C．物体的底面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 D．压力的方向总是垂直于接触面，压力的大小可能比重力大 五、提升训练 D 五、提升训练 【解析】 解：A、压强的单位是帕斯卡，符号：Pa，1Pa=1N/m2，故A不符合题意； B、压强是表示压力作用效果的物理的量，其大小与压力大小及受力面的大小两个因素有关，根据　　可知，当压力一定时，受力面积越小，产生的压强越大，压强与受力面积成反比，故B不符合题意； C、当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显，受力面积与接触面积以及底面积等不是一回事，故C不符合题意； D、压力是垂直作用在物体表面上的力，所以它的方向总是垂直于物体的表面、物体的受力面、接触面；自由放置在水平面上的物体，压力大小等于重力大小，当再给物体施加一个向下的力时，物体对水平面的压力大于物体的重力；故D符合题意。 故选：D。 3．如图所示，质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上，此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后，甲、乙剩余部分对地面的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的大小关系是（　　） A．p甲＞p乙、F甲＞F乙 B．p甲＜p乙、F甲＜F乙 C．p甲＜p乙、F甲＞F乙 D．p甲＞p乙、F甲＜F乙 五、提升训练 A 五、提升训练 【解析】 解：圆柱体对水平地面的压强。 因甲的高度小于乙的高度，两甲、乙对地面的压强相等，故有p甲＞p乙；现沿水平面B切去上方的部分后，甲、乙剩余部分高度相同，根据p=ρgh可知，剩余部分对地面的压强p甲＞p乙； 根据F=pS，因甲的底面积大，故F甲＞F乙。 故选：A。 4．如图a表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景，为了探究他们对雪地压力的作用效果，现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，应选择图b中的哪几种情形？（　　） A．甲与乙 B．乙与丙 C．甲与丙 D．以上都不对 五、提升训练 B 【解析】解：体重大致相同的滑雪者和步行者，对雪地的压力大致相同，滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多，故在雪地里行走时，人对雪地的压强大，所以下陷的程度深，这说明压力的作用效果与受力面积有关， 研究压力的作用效果与受力面积是否有关，应控制压力相同而受力面积不同，由图示可知，甲与乙受力面积相同，压力不同，不符合题意； 甲与丙，受力面积不同，压力也不同，没有控制变量，故不符合题意； 乙、丙两个实验，压力相同而受力面积不同，可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关。 故选：B。 五、提升训练 $