(共35张PPT)
苏科版 八年级下册物理
第十章 压强和浮力
10.1压强
小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会陷入沙漠中,这是为什么?
情景引入:观察
分析:我们一起来分析一下树、地、桌的受力情况:
F
F
F
思考:树、地、桌的受力有什么共同特征?
情景引入:思考
观察下面各力你能发现什么共同特点吗?
杯子垂直压在桌面上的力
木块垂直压在斜面上的力
图钉垂直压在墙面上的力
垂直作用在物体表面上的力
叫压力
1、压力
压力的作用点
在被压物体的表面上
压力的方向
可以向各个方向,但一定垂直于受力物体的表面且指向受力物体的内部
提 问
压力大小与重力大小相等吗?
F=G
G
FF
G
F
F与G无关
F
G
压力与重力的区别
(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 F压 = G
压力与重力的比较:
①定义不同 ⑤物理符号不同
②施物不同 ⑥产生原因不同
③作用点不同: ⑦单位相同
④方向不一定相同 ⑧都有力的三要素
如图所示:小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破, 重重的骆驼却不会陷入沙中,这是为什么?
蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液。
骆驼具有宽大的脚掌
归纳:蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但口器十分尖锐,因而能轻易刺穿皮肤;骆驼虽重,但脚掌面积很大,因而不会深陷沙中。
提出问题
2、实验探究影响压力作用效果的因素
想一想
两个人对雪地的压力是差不多的,但压力的效果相同吗?
你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢?
猜想:压力对物体的作用效果不仅跟压力的大小有关,还应该跟受力面积有关。
生活现象
★课堂活动
压力的作用效果
探究实验
实验器材
小桌子,长方形海绵,钩码一盒
实验步骤
1.把小桌子放在长方形海绵上,观察海绵变形情况;如图甲;
2.控制接触面积不变,在小桌子放置一钩码,重复步骤1;如图乙;
压力的作用效果跟哪些因素有关
3.控制压力不变,把小桌子翻过来放置,改变接触面积,步骤2;如图丙。
★课堂活动
压力的作用效果
实验表格
次数 受力面积 压力大小 作用效果
甲 四个脚 G桌 较深
乙 四个脚 G桌+G砝码 非常深
丙 小桌面 G桌+G砝码 较浅
实验结论
分析:在受力面积相同的情况下,压力越大,压力的作用效果越明显。在压力相同的情况下,压力的受力面积越小,压力的作用效果越明显。
结论:压力的作用效果与压力和压力的受力面积有关。压力越大,压力的受力面积小,则压力的作用效果越明显。我们用“压强”来表示压力的作用效果。
想一想 如何比较压力的作用效果呢?
压力的作用效果
相同受力面积,比较压力大小
相同压力,比较受力面积大小
比较
求比值
压力___
受力面积
定义
压强
1、定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
压强是表示压力作用效果的物理量。
2、公式:
压强=
受力面积
压力
P=
S
F
F 压力 牛(顿)(N)
S 受力面积 平方米(㎡)
P 压强 帕(斯卡)(Pa)
3、压强
5、1Pa的物理意义:每平方米面积上受到的压力是1N。
3、物理意义:物体单位面积所受的力。
4、国际单位:帕斯卡
简称:帕
符号:Pa
1Pa = 1N/㎡
2、S是受力面积而不是物体的表面积(指施加压力的物体与受到压力的物体的实际接触面积)
3、单位必须要统一(即力的单位必须取N,受力面积的单位必须取㎡)
1、F是压力而不是重力,水平支持面静止时,F=G
注 意
例题解析
例1 水平桌面上放一本书,书所受的重力为3 N,与桌面的接触面积为5 × 10-2 m2,计算书对桌面的压强。
即:
解:书对桌面的压力等于它的重力,
F=G=3 N
桌面的受力面积
S=5 × 10-2 m2
书对桌面的压强
例2一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6×103kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-3m2,g取10N/kg,求:
(1)车对地面的压力;(2)车对地面的压强。
解:(1)车对地面的压力等于它的重力,
F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
(2)车对地面的压强:
例题解析
任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被破坏.生产和生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。
改变压强的方法:
压力一定时、改变受力面积
受力面积一定时、改变压力
同时改变受力面积和压力大小
4、增大或减小压强
空心砖
铁轨要铺在枕木上
(1)分析以下事例是利用什么方法减小压强的:
多轴平板货车
①在受力面积一定时,减小压力.②在压力一定时,增大受力面积,③同时减小压力和增大受力面积.
(2)减小压强的方法:
4.1减小压强
(1)分析以下事例是利用什么方法增大压强的:
篆刻刀的刃很锋利
破窗锤
压路机
(2)增大压强的方法:
①在受力面积一定时,增大压力。 ②在压力一定时,减小受力面积。 ③同时增大压力和减小受力面积。
4.2增大压强
下图中,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?
挖土机
书包
火车轨道
图钉
菜刀
破窗锤
案例分析
书包
挖土机用宽大的履带,书包用宽的书包带,火车轨道下面铺放枕木,这些是通过增大受力面积来减小压强的。
图钉的一端做成尖的,菜刀下端做成薄面,破窗锤的敲击端做成尖的,这些是通过减小受力面积来增大压强的。
挖土机
火车轨道
图钉
菜刀
破窗锤
下列图中增大压强的是( )
B.啄木鸟的嘴插入坚硬的树皮
A.骆驼具有宽大的脚掌
C.房屋有面积很大的地基
D.拖拉机安装履带
B
练一练
冰面救人
你必须立刻思考,因为这个问题很紧急!
一个儿童在冰面上玩耍时,不慎落入水中,在没有任何工具的情况下,应怎样避免压破冰层,靠近并救出儿童?
在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
讨论交流
★课堂练习
1.如图所示的事例中,属于增大压强的是( )。
A.书包背带做得较宽;B.切苹果器的刀片做得较尖;
C.铁轨铺在枕木上; D.“好奇”号火星车模型轮子大而宽
B
课堂练习
★课堂练习
2.如图,物体A静止在水平桌面上,用一水平向右的力F将A匀速推上桌面的过程中,A对桌面的压力和压强的大小将( )。
A. 压力变大,压强变大;B. 压力不变,压强变小;
C. 压力不变,压强变大;D. 压力变大,压强变小
B
★课堂练习
3.如图所示,将一圆柱体平放,立放在水平坚硬的地面上,它对地面的压强( )。
A. 平放时大;B. 立放时大;C. 一样大;D. 无法确定
A
★课堂练习
4. 某中学生质量为50kg,每只脚与水平地面接触面积为200cm2,双脚站立时,他对水平地面的压强是 Pa,行走时对地面的压强是 Pa。(g=10N/kg)
1.25×104
2.5×104
★典例分析
5.家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车重1.2×104N。驾驶员及乘客共重3×103N。在水平地面上小轿车对地面的压强是( )。
B
A.3.00×105Pa B.3.75×105Pa C.1.20×106Pa D.1.50×106Pa
★典例分析
6.在放假外出旅游时,小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤,如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形,这样做的目的是通过________受力面积的方法,从而________压强来破坏玻璃窗逃生(两空均选填“增大”或“减小”)。
减小
增大
7.有两块相同的砖,如图放置在水平地面上,其中对地面的压强最大的是( )
D
8.一只大象重6 X 104N,每只脚掌与地面的接触面积为600㎝ ,(1)大象四脚着地站在地面时,对地面的压强多大?(2)抬起两只脚时,对地面的压强又是多大?
解:F = G = 6 X 104N,
(1)当四脚着地站在地面时:
S = 600㎝ X 4 = 2400㎝ = 0.24㎡
= = 2.5 X 105Pa
答:大象四脚着地站在地面时,
对地面的压强为2.5X105Pa。
P=
S
F
0.24㎡
6 X 104N
(2)当两脚着地站在地面时:
S= 600㎝ X 2 = 1200㎝ = 0.12㎡
= = 5X105Pa
答:抬起两只脚时,对地面的压强是5X105Pa。
P=
S
F
0.12㎡
6 X 104N
9.质量为20t的坦克,每条履带与地面的接触面积为2㎡
(1)坦克所受到的重力是多大?
(2)若冰面所能承受的最大压强为6 X 104Pa,坦克能否直接从冰面上通过?
解:(1)坦克所受到的重力:
质量m = 20t =2 X 104kg
G=mg= 2 X 104kg X 9.8 N/kg
=1.96 X 105N
答:坦克所受到的重力是
1.96 X 105N。
(2)F = G =1.96 X 105N
S = 2㎡ X 2= 4㎡
= = 4.9 X 104Pa
4.9 X104Pa < 6X104Pa,所以能通过
答:坦克能直接从冰面上通过。
P=
S
F
4㎡
1.96 X 105N
课堂小结
谢 谢!