§8-1 压强
一、学习目标:
1、知道压力的概念,懂得压力垂直于受力面。
2、通过感受和实验理解压强的概念、公式和单位。
3、能应用压强知识进行有关的计算,解释简单的现象。
4、知道增大和减小压强的途径,并能应用在实际问题中。
二、学习重点、难点:
1、压强的概念及应用
2、压力与重力的区别
三、学习过程:
(一)体验与思考,完成实验,思考后积极发言
1、用食指和大拇指轻轻夹着三角尺,为什么两个手指的感觉不同?
2、雪地行走,脚容易陷入积雪,有了宽宽的滑雪板,运动员不仅不会陷进雪里,而且还能在雪地上滑行,这是为什么?
3、自学课本,说出什么是压力?再结合上面的1和2思考下列问题。
①两个物体不接触会产生压力吗? 相互接触的两个物体接触但不发生挤压作用会产生压力吗?
总结:产生压力的条件: 。
②压力的方向: 压力的作用点: 。
③压力的大小一定等于重力吗?
正确理解压力,要注意几点:①压力的方向总是与受力物体表面垂直,而不是竖直向下。②压力产生必须是两个物体相互接触,而且要有挤压作用。③压力大小可以由重力引起,也可以与重力无关
练习:将重为10牛的物体放在水平桌面上,画出重物对桌面压力的示意图
(二)实验探究:
1、课题:压力作用效果与哪些因素有关
2、猜想与假设:
①用右手食指轻压圆珠笔笔尖,体验食指的感觉
②用再大一些的力压圆珠笔笔尖,体验食指的感觉
③用和②同样大的力压圆珠笔笔帽,体验食指的感觉
根据你的体验,结合日常生活,猜想影响压力作用效果与哪些因素有关?填在横线处
。
3、制定实验方案
思考后完成下列问题
①研究压力作用效果与压力大小关系时,应该保持 不变
②研究压力作用效果与受力面积大小关系时,应该保持 不变
③上面我们研究问题的方法是 法。
利用器材,制定出探究压力作用效果与压力和受力面积大小关系的实验步骤。
4、进行实验与收集证据
按照实验步骤,完成探究压力作用效果与压力和受力面积大小关系的实验,并将实验条件和得到的现象记录在表格中
压力情况
受力面积情况
泡沫变形情况
1
2
3
5、分析与论证
由实验现象你能得到怎样的结论?先独立思考,然后讨论,形成意见,整理,展示。
(三)压强
如何比较压力的作用效果的大小:
1、F相等,S不相等:______________________________________
2、S相等,F不相等:________________________________________
3、F、S都不想等:_____________________________________________
填空:
1、物体 上受到的 叫压强,物理量符号: ,因此,压强是用来表示 的物理量
2、压强的计算公式为:
3、压强的单位写作 ,称为 ,简称 ,符号是 。
4、1Pa有多大? 。
应用压强公式,要注意以下几点:
①公式中的F是压力,而不是重力,但在某些情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平桌面上就是这样②公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他的面积③压力F和受力面积S之间,不存在因果关系,但压强p和F、S之间却有密切关系;在S一定时,p与F成正比;在F一定时,p与s成反比
(四)、增大和减小压强的方法,先个人总结出增大压强和减小压强的方法,然后讨论答案并展示
①增大压强的方法有: 、 、
②减小压强的方法有: 、 、
你能举出生活中有哪些增大和减小压强的例子,是如何增大和减小的?
四、当堂检测:
1、在水平桌面上的物体对桌面有压力的作用。下面关于这种情况下压力和重力
的说法中正确的是( )
A、压力是由于物体有重力而产生的,所以压力和重力是一对相互作用力
B、物体在桌面上处于平衡状态,所以压力和重力是一对平衡力
C、在这种情况下压力就是重力
D、以上说法都不对
2、当啄木鸟用喙敲击树木时由于它的嘴尖,相当于减小了与树木之间的 ,增大了对树木的 ,这样有利于将树木啄破,取出里面的害虫。
3、要减小压强可以( )和( ),针尖磨尖,刀刃磨薄都是采取( )来增大压强的。履带式拖拉机有又宽又长的履带,是采取( )来减小压强的。
4、关于压力的下列说法中,正确的是( )
A、压力的方向总是竖直向下的。
B、压力的大小总是等于重力。
C、压力的方向总是垂直于物体相互接触的表面。
D、压力和重力是一对平衡力。
5、一只底面积是48分米2的箱子,放在面积是96分米2的水平桌面上,测得箱子对桌面的压强是1.32╳104帕,当将箱子放到面积是24分米2的水平凳面上时,箱子对凳面的压强是( )
A、1.32╳104帕 B、2.64╳104帕 C、5.28╳104帕 D、6.6╳104帕
6、一段沼泽面能承受的压强是4.0╳103帕,一质量是60千克的人,为能安全通过这段沼泽,在每只脚上绑上一块木块,问每块木板的面积至少应是多大?
7、用物理知识来说明:缝衣时缝衣针头做得很尖是为了_______ _;镰刀、剪刀、斧头等用过一段时间要磨一磨,这是为了 ;背书包要用扁而宽的带而不用细绳,这是为了 。
8、一块重30N的砖,用20 N的力压在竖直的墙上,该力与墙面垂直,则墙受到的压力是________。
9、斧头要经常磨,这样用来砍木头时可以增大_____________;铁路的钢轨不直接铺到路基上而铺到枕木上,这样可以_____________压强。
10、下列关于压力的说法中正确的是( )
A.压力的大小总等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力的方向总是垂直于受力面 D.压力的作用面积总等于支承物的表面积
11、对压强公式 解释正确的是:
A.物体的重力越大,产生的压强就越大 B.物体对受力面的压力越大,产生的压强就越大
C.受力面积越大,产生的压强就越大 D.物体所承受的压力一定,压强与受力面积成反比
12、平放在水平地面的一块砖,沿水平方向切去一半,则剩下的半块砖:( )
A. 密度减小一半; B. 密度增大一倍;
C. 对地面压强减小; D. 对地面压强不变。
13、你站在地面上,对地面的压强最接近于( )
A、20帕 B、200帕 C、2000帕 D、20000帕
14、放在水平桌面上两质量相等的实心立方体铁块和铝块,对桌面的压强分别为、P铁、 P铝。它们的大小关系是( )
A、P铁> P铝 B、P铁< P铝 C、P铁= P铝 D、条件不足,无法判断
15、滑雪板长2m、宽10cm,当质量为60kg的人用它滑雪时,求雪地受到的压力和压强。(设每块滑雪板的质量为1kg,取 g=10N/kg)
16、一台拖拉机对地面的压强是3 × 104Pa,它表示地面每平方米面积上受到的:( )
A.压力是3 × 104 N B. 压力是3 × 104 Pa
C.压强是3 × 104 Pa D. 重力是3 × 104 N
17、下列做法中,为了减小压强的是
A.菜刀的刀口做得很薄???? B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.?注射器的针头做得很尖????D.饮料吸管的—端做成尖形
18采用减小受力面积的方法增大压强的事列是 ( )
19、站在地面上的小明想让自己对地面的压强变为最小,他应该
A.抬起一只脚 B.走动
C.坐在地面上 D.平躺在地面上
20、下列事例中,哪个措施的目的是为了减小压强
A、注射器的针头很尖
B.为了易于把吸管插入软包装饮料盒内,吸管一端被削得很尖
C.火车铁轨不直接铺在路面上,而铺在一根根路枕上
D.菜刀用过一段时间后,要磨一磨
五、升华提高:
1、如图1所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强
A.平放时最大B.立放时最大
C.侧放时最大D.平放、立放、侧放时,一样大
2、小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜
面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:① 用
双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直
尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示;② 缓缓抬起右端,让直
尺与水平方向有一定的夹角,如图乙所示;③ 继续抬高右端,增大
直尺与水平方向的夹角,如图丙所示。
(1)该实验中,小明是通过 来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是 。
3、小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了
如下图甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得到的结论是 。
(2)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图_______(填“丙”或“丁”)所示实验。
4、为纪念郑和七下西洋将华夏文明传扬于世,闽江口屹立起国内最大最高的一尊石雕像,如图8所示。石雕像和基座的总质量为7×105kg,基座底部呈正方形,面积约为50m2,则石雕像和基座总重力是 N,对水平地面的压强是 Pa。(g取10N/kg)
5、如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m ,她和冰刀的
总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。问:
(1)小华受到的重力是多大?(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小华双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
6、如图2所示的事例中,属于减小压强的是
7、下列事例能减小压强的是( )
8、据报道,一个普通农民发明了塑料袋小提手,能防止双
手被较重的塑料袋勒得发痛。使用这种小提手提塑料袋能
A.减小对手的压强 B.减小对手的压力
C.增大对手的压强 D.增大对手的压力
9、用螺丝固定工件时,要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈,使用垫圈是为了 A.增大螺帽对工件的压强 B.减小螺帽对工件的压力
C.增大接触面的粗糙程度,防滑 D.增大工件受力面积,减小压强
10、坦克有宽宽的履带,可以减小____ ;磁悬浮列车高速行驶时,车体浮在铁轨上,与铁轨间存在微小的空隙,可以减小甚至消除 。
11、小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。下列对整个探究活动的分析不正确的是( )
A.探究的问题:压力的作用效果与什么因素有关
B.探究的方法:控制变量法
C.探究过程分析:通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果
D.探究的结论:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关
12、以下说法中正确的是
A.沙漠中的越野车装有非常宽大的轮子,这是为了减小压强
B.容器中由于水受到重力的作用,所以水只对容器的底部产生压强
C.在连通器里,不管有几种液体,只要液体不流动,各容器中的液面一定保持相平
D.大气压强和气球内部压强产生的原因是相同的
13、同种材料制成的几个圆柱体,它们的质量、粗细、高度各不相同,把它们竖直放在水平桌面上,则 ( )
A 较高的圆柱体对桌面的压强大B 较粗的圆柱体对桌面的压强大
C 质量较大的圆柱体对桌面的压强大D 它们对桌面的压强一样大
14、社团活动在潍坊各校轰轰烈烈开展,小明参加了杂技社团,他常常在平整松软的土地上练习单脚站立和单手倒立.当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,单手倒立时留下了—个凹陷的手掌印,那么
A.单脚站立时对地面的压力大于单手倒立时对地面的压力
B.单脚站立时对地面的压力小于单手倒立时对地面的压力
C.手掌印凹陷的深度大于鞋印凹陷的深度D.手掌印凹陷的深度等于鞋印凹陷的深度
15、下列事例中,属于减小压强的是:
A.铁轨铺在一根根路枕上 B.斧头具有很窄的刃
C.注射器的针头做得很尖 D.啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙
16、下图所示情景中,为了增大压强的是
17、一个铁锭如图1(a)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F1和P1;当如图1(b)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F2和P2,那么B
A.F1=F2,Pl=P2 B.Fl=F2,P1
C.Fl>F2,P1=P2 D.F1P2
18、在探究影响压力作用因素的实验中,将同一个砝码、同一张小桌分别正、倒放在同一个装砂子的玻璃槽中(如图17所示)。实验中压力的作用效果通过_______表现出来。这个实验控制的变量是_______,探究的是_______对压力作用效果的影响。
19、志华在使用笔时,发现手握的位置有橡胶套,这是为了增大 来减小压强;而且它的表面粗糙,这是为了增大 。
20、体重为500 N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!他及时卧在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400 cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为________Pa,平卧时能避免意外发生的原因是____________。
21、小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图10所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是 。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图 所示实验。
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图ll所示。他发现
它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
22、质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速
行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05㎡,g
取10N/kg,求:(1)汽车所受重力的大小;(2)汽车在1min内通过的路程;
(3)汽车牵引力在1min内做的功;(4)汽车静止在水平地面上时对地面的压强.
23、夏日的北海银滩,游客在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车,摩托车和人的总重约为3.2×103N,每个车轮与沙地的接触面积约为0.02m2。问:(1)摩托车对沙地的压力是多大?(2)摩托车对沙地的压强是多大?
(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,这样设计车轮有什么好处?