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第九章 第1节 压强
第2课时 压强知识应用和拓展
垂直作用在物体表面上的力
一、压力
1.定义:
2. 三要素:
在受力面上
垂直于受力面
F=G(自由放于水平面)
作用点:
方向:
大小:
3.压力不是重力,也不一定等于重力:
只有在__________________时压力才等于重力;
物体放在斜面时,压力______重力,斜面越陡压力越_____;
物体与竖直平面之间的压力与重力______(有关/无关)
压力一定等于_____力,可以据此求压力。
自由放在水平面上
小于
小
无关
支持
二.压强
1. 物理意义:压强是________________________物理量
2. 定义:___________________________________叫压强。
3. 公式:_________;
4. 单位:____________________________。
1Pa=1N/m2 表示:_________________________________
5. 常见值:
一张报纸平铺地面时对地面的压强约____Pa
物理课本平放在水面桌面时对桌面压强____Pa
物体所受压力的大小与受力面积之比
帕斯卡 简称:帕 符号:Pa
用来表示压力作用效果的
1
50
试估算一名初中生站立在水平地面时对地面的压强约是_____Pa.
每平方米的受力面上所受压力为1N.
探究实验:探究影响压力作用效果的因素
G
G
G
G
甲
乙
丙
实验设计
实验问题
1.物理方法:____________、___________。
2.转换法的运用:_______________________________________。
3.结论:
通过_____两图可知:________________________________________;
通过_____两图可知:________________________________________。
控制变量法 转换法
通过海绵凹陷程度来比较压力的作用效果
甲丙
在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
乙丙
在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
三、怎样减小或增大压强
增大压强的方法
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
受力面积 S一定时,
增大压力 F
压力 F一定时,
减小受力面积 S
增大压力 F ,同时减小受力面积 S
细线切割皮蛋
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
根据所学的知识,思考增大压强的方法有哪些?
磨菜刀
破窗锤
啄木鸟
老虎牙齿
通常情况下,通过减小受力面积方法来增大压强。
增大压强的实例
注射针尖
冰刀
减小压强的方法
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
受力面积 S一定时,
增大压力 F
压力 F一定时,
增大受力面积 S
增大压力 F ,同时减小受力面积 S
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
三、怎样减小或增大压强
根据所学的知识,思考减小压强的方法有哪些?
通常情况下,通过增大受力面积方法来减小压强。
铁轨枕木
骆驼脚掌
沙发
大型平板车
滑雪板
坦克履带
减小压强的实例
例:在城乡建设中,推土机发挥着巨大作用。图为某型号履带式推土机,推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时__________;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到___________的作用,土铲做的比较锋利是为了____________.
减小压强
增大压强
中考链接
增大摩擦
【思考】如图所示,甲、乙、丙是三个同种材料制成的实心正方体,分别放在水平地面上,它们对水平地面的压力F甲、F乙、F丙大小关系是____________;压强P甲、P乙、P丙大小关系是_____________
解决问题
如何比较P甲、P乙、P丙的大小关系?
F甲>F乙>F丙
已知 F甲>F乙>F丙
但是 S甲>S乙>S丙
ρ
h
S
物块对水平面的压力:
F=G=mg=ρVg=ρShg
物块对水平面的压强:
柱形物块对水平面的压强大小只与物块的密度和高度有关,与物块的质量、底面积等因素无关。
柱形物体对水平面的压强
【思考】如图所示,甲、乙、丙是三个同种材料制成的实心正方体,分别放在水平地面上,它们对水平地面的压力F甲、F乙、F丙大小关系是____________;压强P甲、P乙、P丙大小关系是_____________
解决问题
P甲>P乙>P丙
F甲>F乙>F丙
已知 h甲>h乙hρ丙
ρ甲=ρ乙=ρ丙
P甲>P乙>P丙
由 p=ρgh 知
【变式训练】如图所示,甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等.甲、乙、丙对地面压力最大的是_____;密度最大的是____.如果在三个正方体上分别放一个质量相等的铜块,则三个正方体对水平地面的压强最大的是_______.(均填“甲”“乙”或“丙”)
甲
丙
丙
(1)横向切割
压力_____,受力面积______,压强______.
(2)竖直切割
柱体竖直切割后仍是柱体,由_________公式分析,压强______。
(3)不规则切割
压力和受力面积都改变,可以利用割补法转化为柱体进行分析
A B C D E
p1 p0
p2 p0
p3 p0
p4 p0
拓展:切割问题
例:如图所示,A、B、C、D、E五块相同的长方体木块放在水平面上,A对水平面的压强为p0, B、C、D、E分别切去阴影部分后,剩余部分对地面压强分别为p1、p2、p3、p4,试填写以下关系:
变小
不变
变小
p=ρgh
不变
=
<
<
>
【练一练】如图所示,质量相同的甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上.若分别沿竖直方向截去厚度相等的部分后,则剩余部分对水平地面的压强p甲和p乙的关系为( )
A.p甲<p乙 B.p甲=p乙
C.p甲>p乙 D.以上都有可能
C
小 结
1.判断以下结论是否正确
(1)压力就是重力( )
(2)两个物体相互接触才能产生压力( )
(3)相互接触的物体间一定有压力( )
(4)压力的方向可能沿水平方向( )
(5)压力的作用效果主要是使物体发生形变( )
(6)压力越大,压强一定越大( )
(7)当压力一定时,物体间的接触面积越小,压强一定越大( )
×
×
√
×
√
√
√
课堂检测
2.(2019 枣庄)如图所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是 ( )
A.啄木鸟的喙 B.骆驼的脚掌 C.鳄鱼的牙齿 D.蚊子的口器
B
课堂检测
3.如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.甲的密度大,甲受到的重力小
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度大,甲受到的重力大
D.甲的密度小,甲受到的重力大
课堂检测
A
4. 高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB,关于它们的大小关系,正确的是( )
A.FA<FB pA=pB B.FA>FB pA=pB
C.FA>FB pA>pB D.FA=FB pA<pB
B
课堂检测
5.在高速公路上,一些司机为了降低运营成本,肆意超载,带来极大的危害.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强就控制在7×105Pa以内.有一辆自重2000kg的6轮汽车,已知该车在某次实际运营中装货10t,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2.(g取10N/kg)求:
(1)这辆汽车对地面的压强是多少?是否超过行业标准?
(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准,这辆汽车最多装多少吨?(设车轮与地面的接触面积不变)
[正确答案] (1)1×106Pa (2)超过行业标准 (3)6.4t
课堂检测