内容正文:
第九章压强
人类探索深海的道路十分艰难,其原因
之一,是深海的海水压力大得令人难以置信。
人要潜入深海,是一个高科技难题。2020
年,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载
人潜水器潜入了万米级的深海中,敲开了这
扇神秘“龙宫”的大门,标志着我国深海潜
下潜纪录为10909米水科技达到了一个新的水平。
万米深海意味着什么?有人说,设想你
在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器
中把一只脚伸到外面的海水里,海水对你脚
背的压力相当于2000个人叠起来踩在你的
脚上!海水的压力果真有这么大吗?
包
第1节
压强
②问题
如图9.1-1所示,两个人对雪地的压力是
差不多的,然而一个人的脚陷进雪里,另一个
人却没有。看来压力对雪地的作用效果并不只
跟压力的大小有关。请你想一想,还可能跟什
图9.1-1雪地里的人
么因素有关?
→垂直作用在物体表
面上的力叫作压力
还可能跟受力面积有关
新知解读
知识点1●
压强
压强是用来表示压力作用效果的物理量
雪地里的两个人对雪地的压力虽然差不多,但受力面积不同,可见受力面积
是影响压力作用效果的一个重要因素。自然界中的很多动物似乎也“知道”这个
道理。图9.1-2是一头北极熊爬过薄冰时的情景,到达冰面时,也许它“知道”
自己对冰面的压力很大,于是趴在冰面上爬过薄冰,从而增大受力面积,避免冰
面被压破。
甲
乙
图9.1-2北极熊通过增大受力面积爬过薄冰
下面我们通过实验来研究影响压力作用效果的因素。
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教材笔记物理八年级下册
>演
示
压力和受力面积对海绵形变的影响
+实验用到了转换法和控制变量法
如图9.1-3所示,图甲中小桌放在软的海绵上,图乙中桌面上放一个钩码,
图丙中小桌的桌面朝下,其上也放一个钩码。观察三次实验中海绵的形变情况。
甲
乙
丙
图9.1-3压力和受力面积对海绵形变的影响
考虑海绵所受小桌对它的压力和受力面积两个因素,图甲和图乙相比,哪个
因素相同,哪个因素不同?图乙和图丙相比,哪个因素相同,哪个因素不同?
想一想,从上面的实验中你能得出什么结论?
图甲和图乙相比,受力面
图乙和图丙相比,所受压
积相同,所受压力不同
力相同,受力面积不同
实验结果表明,海绵在压力作用下的形变情况不仅跟压力的大小有关,而
且跟受力面积有关。在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压
强(pressure)。
如果用p表示压强、F表示压力、S表示物体的受力面积,那么有
在国际单位制中,力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的单位则是
牛每平方米,它有一个专门的名称叫作帕斯卡(pascal),简称帕,符号是Pa。
后人为纪念帕斯卡,用他的名字来命名压强的单位
第九章压强
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例题水平桌面上静止放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为
5×102m2,计算书对桌面的压强。
解静止在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
S=5×10-2m2
所以压强
F3N
S5x10-2m2=60 Pa
书对桌面的压强为60Pa。
压力一定,藏小受力面积;受力面积一定,
增大压力;同时增大压力、藏小受力面积
知识点2》怎样减小或增大压强
压力一定,增大受力面积;受力面积一定
减小压力;同时减小压力、增大受力面积
在生产生活中,有时需要减小压强,有时需要增大压强。例如,为了使拖拉
机不陷进土里,要设法减小它对地面的压强。而切菜、把图钉按进墙里,就要增
大刀刃对菜、图钉尖对墙的压强。
®想想议议
图9.1-4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?
推土机
篆刻刀
破窗锤
火车轨道
图9.1-4增大或减小压强
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教材笔记物理八年级下册
要增大压强,可以增大压力或者减小受力面积:要减小压强,可以减小压力
或者增大受力面积。推土机的推土铲刃、篆刻刀的刀口做得很锋利,破窗锤的敲
击端做成锥状,这些都是通过减小受力面积来增大压强的;火车轨道下面铺放枕
木,推土机用宽大的履带来支承,这些都是通过增大受力面积来减小压强的。
任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏。
例如,货车超载,就很容易把公路的路面压坏。交通管理部门通过限定每个车轴
平均承载的质量来控制货车对路面压强的大小(图9.1-5),运送大型设备的平板
货车就有很多车轴(图9.1-6)。
图9.1-5限制轴重的标志
图9.1-6多轴平板货车
又称平板运输车,是一种专门
用于运输大型货物的重型车辆
练习与应用
①估测你站立时对地面的压强。
根据你的体重可以得到你对地面的压力,再测量你站立时
鞋底和地面的接触面积。为简单起见,假设双脚站立时,整个
鞋印范围都与地面接触。测量时,在方格纸上画出鞋底的轮
廓,看鞋底占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一
格,小于半格的不算),再乘每个小格的面积。根据得到的数
据,计算你对地面的压强。
图9.1-7
如果图9.1-7中每个小格的边长是2cm,某同学的质量为
50kg,他对地面的压强是多少?与你对地面的压强相比,哪个大?g取10NVkg。
1.示例:我对地面的压强约为p1=1.79x10Pa。通过计算可知,
某同学对地面的压强约为P2=1.84×104Pa;因为P1P2,所以
某同学对地面的压强比我对地面的压强大。
第九章压强
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②一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是5×104cm2,手指对图钉帽的压
力是20N,手指对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多少?
2.手指对图钉帽的压强
F
20N
Bn8x10°m25x10Pa+
图钉尖对墙的压强
F220N
P-S,5x10'm
=4x108Pa
③解释下列现象。菜刀、剪刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,为什么?从
物理学的角度思考,书包为什么要用宽的背带,而不用结实的绳索?
3.菜刀、剪刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,是在压力一定时,通过减小受
力面积来增大压强,用起来更省力。书包用宽的背带,而不用结实的绳索,是在
压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,使人感到舒服。
④骆驼比马的体重大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄的三倍。这为它在沙漠行
走提供了什么有利条件?
4.在压力一定时,通过增大受力面积来藏小骆驼
对沙漠的压强,可以防止脚掌下陷,便于行走。
⑤一辆履带拖拉机水平停放在农田里,它的质量是1920kg,每条履带接地的长
度是1260mm,履带的宽度是280mm。这辆履带拖拉机对地面的压强是多少?
g取10N/kg。
5.约为2.72×104Pa。
⑥图9.1-8是为纪念老红军谢宝金携带一台68kg的发电机完成长征而立的铜像。
(1)根据这座铜像,请你估算:绳索对谢宝金双肩的压强大概
是你双肩背最重的书包时所受压强的几倍?估算时可以认
为谢宝金在绳索下面垫了和你的书包带一样宽的毛巾。
(2)过草地时,怎样使发电机不会陷入泥泞的草地之中?请提
出你的想法,并以“谢宝金长征”为关键词上网搜索。谢
宝金的办法和你的想法一样吗?
图9.1-8
()我双肩所背书包的最大质量约为5kg,由G=mg可粒,=m=。=15.00
=厂-G可知,在受力面积相同时,蝇索对谢宝金双肩的压强大概是我双肩背
由p=。
SS
最重的书包时所受压强的13.6倍。
(2)通过泥泞的草地时可以把发电机放在一块宽大的木极上拉过去;略。
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