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第一节 压 强
观察下图,你能提出什么问题?
小小的蝉怎么能将细细的口器插入厚厚的树皮呢?
骆驼在沙漠中行走脚为什么会往沙里陷入一些
压力:垂直作用在物体表面上的力
F
F
F
什么是压力
压力跟重力的关系
压力跟重力的区别:
压力和重力是完全不同的两个力。
压力是垂直于受力面,重力是竖直向下。
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,而压力是互相接触的两个物体之间由于挤压形变而产生的力。
方向不同:
作用点不同:
重力的作用点在物体重心,压力的作用点在接触面上。
产生的原因不同:
压力跟重力的联系:
水平放置的物体压力等于重力
(1)压力不是重力,压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。
(2)一般压力不等于重力.只有当物体放在水平面时,物体对水平面的压力数值上等于物重 即
2、压力大小
F压 = G
压力并不是重力
F
F
F
G
G
G
F=G
FF与G无关
下列力的示意图中,能正确反映物体对斜面压力的是 [ ]
C
练一练:
F
(A)
F
(B)
F
(C)
F
(D)
体验
如图,手指受压的感觉有什么不同 用力后这种感觉有何变化
如图,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。
思考:压力的作用效果可能与哪些因素有关?
猜 想:
猜想1:压力的作用效果可能跟________有关;
压力的作用效果可能与哪些因素有关?
猜想2:压力的作用效果可能跟___________
有关;
…………
压力大小
受力面积大小
探究一:
压力的作用效果与压力大小的关系
友情提示:
因为压力作用效果可能与多个因素有关,因此在探究过程中要恰当使用:
G
G
结论:
压力作用效果与压力大小有关
控制变量法
探究二:
压力的作用效果与受力面积的关系
结论:
压力作用效果与受力面积有关
G
G
G
G
G
G
G
G
实验回顾与数据分析:
甲
乙
丙
实验次数 压 力 受力面积 压力作用效果
1(甲) 桌子重力 桌脚 不明显
2(乙) 桌子+砝码重力 桌脚 明显
3(丙) 桌子+砝码重力 桌面 极不明显
结论:
1,受力面积相同时,压力越 ,压力的作用效果越明显
2,压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显
怎样表示压力的作用效果呢?
大
小
F
S
在压力和受力面积都不相等的情况下,
如何比较压力的作用效果?
4F
2S
3F
3S
在压力和受力面积都不相等的情况下,
我们应该设法比较______________________。
相同面积上受到的压力
:某种物质的质量与体积之比
即,密度=质量/体积,公式;ρ=m/v
单位;千克/立方米 或克/ 立方厘米
;物体通过的路程与时间之比,即,速度=路程/时间,公式;v=s/t,单位;米/秒或千米/小时
密度
速度
压强的物理意义:
表示压力作用效果的物理量。
压强的定义:
物体所受压力大小与受力面积之比。
压强的公式:
压强=
压 力
受力面积
——N
P=
——m
2
F
S
N/m
2
国际单位:帕斯卡
简称:帕
符号:Pa
1Pa=1
S : 受力面积
S1
S2
S1
S2
小数据:
1Pa约等于两张报纸平放时对桌面的压强
成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
中学生站立时对地面的压强约1×104Pa
KPa 千帕
MPa 兆帕
百帕
压强的常用单位
p =
F
S
根据
F
=
PS
S
=
F
P
例题:
一本重2.5N的教科书平放在水平桌面上,与桌面的接触面积为5×10 m ,试计算书对桌面的压强。
-2
2
已知:F=G=2.5N S=5×10 m
求:p
2
-2
F
S
解:p=
= —————— = 50 Pa
2.5N
5×10 m
2
-2
答:书对桌面的压强为50Pa
体重460N,接触面积为10cm2
体重6×104N,每只脚掌面积为600cm2
比一比
谁对地面的压强大?
解:芭蕾舞演员单脚站立在水平地面上,F1=G=460N。
F1
S1
p1 =
460N
=
10-3m2
=
4.6×105Pa
S1=10cm2=10×10-4m2=10-3m2
大象四脚站在水平地面上,F2=G =6×104N
S2 = 4×600 cm2 = 2400×10-4 m2 = 2.4×10-2 m2
F2
S2
p2 =
6×104 N
=
2.4×10-1 m2
=
2.5×105Pa
答:芭蕾舞演员对地面的压强比大象脚掌对地面的压强大。
任何物体能够承受压强的能力都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被压坏。为了不压坏物体,要设法减小压强,而有些情况下又需要增大压强。请看下面的图,讨论并回答图中的问题。
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?
钢轨为什么铺在枕木上?
斧头的刃为什么很锋利?
例2.下面所述各事例中,为了减小压强的有___,为了增大压强的有__,
ACEF
BD
A、铲土机的宽履带
B、锋利的剪刀刃
C、骆驼宽大的脚掌
D、很细的钉尖
E、钢轨铺在枕木上
F、宽大的房基
p=
F
S
在压力不变时,减小受力面积 S
在受力面积不变时,增大压力 F
1、增大压强
在压力不变时,增大受力面积 S
在受力面积不变时,减小压力 F
2、减小压强
… …增大或减小压强的方法… … … …
A
C
B
如图,同一块砖按不同的方式放在水平地面上。则砖对地面压力的关系FA FB FC.
平放
侧放
竖放
… …跟压强有关的现象… … … …
=
=
如图,同一块砖按不同的方式放在水平地面上。则砖对地面压强的关系pA pB pC.
<
<
分析、边长为10cm,质量为2kg的正立方体放在水平桌面上,若沿如图1所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强 ___ 。如果沿如图2所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强 ___(填“变大、变小或不变”)
1
2
变 小
不 变
1、影响压力作用效果的因素是 ( )和( )
压力大小
受力面积大小
2、质量是60Kg的人,每只脚与地面的接触面积是200cm ,当他行走时,地面受到的人压力为 ( )
3、有用锥子装订报纸时,锥子磨得尖尖的是为了( )。背书包时,用较宽带子是为了( )
4、在下列措施中,为了增大压强的时( )
A,打地基的桩,其下端做成尖形。B、载重汽车多装几个车轮。
C、背行李的背带做得宽些。 D、把铁轨铺在枕木上。
5、物体被压在竖直墙面上,画出物体对墙面的压力示意图。
F
588N
增大压强
减小压强
A
A
B
c
E
F
D
8、同学在冰面上溜冰时,突然发现脚下的冰已有裂痕,你认为他该怎么办?
A、迅速跑开
C、蹲下并大声呼救
B、原地大声呼救
D、趴下,四肢展开并大声呼救
( )
D
在海滩发案现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模,测量鞋模的平均厚度为3cm,质量为675g;又经测试达到脚印同样深度压强为1.5X104Pa,那么犯罪嫌疑人的体重为 N
(ρ蜡=0.9X103kg/m3)
750
压强
表示压力的作用效果。
物体单位面积上受到的压力。
公式:
p =
F
S
帕斯卡( Pa ),简称:帕
1 Pa = 1 N / m2
… …压强… … … …
意义:
定义:
单位:
F----压力----牛----N
S-----受力面积---平方米---- m2
P----压强