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第八章 神奇的压强
1、同在雪地的行走的人,脚踏滑雪板为什么不会陷入太深,而直接在雪上行走的人脚陷得却很深?
2、为什么汽车载重越大轮子越多?
一、压力:
1、概念:垂直压在物体表面上的力叫作压力。
2、压力的方向:与接触面垂直。
3、压力的大小:
注意:区别压力和重力。
知识回顾:
2、我们已经学过了哪些力?
1、力的作用效果有哪些?
你了解压力吗?
F
F
F
G
G
G
F=G
FF与G无关
压力并不是重力:
压力的大小由物体之间的挤压情况来决定,它与重力并无直接联系,但对于放在水平地面上的单个物体而言,它对地面的压力大小与重力大小相等。
提出问题:
压力的作用效果与哪些因素有关?
猜想:
压力大小
受压面积
设计方法:
A:压力相等时,改变接触面积,观察两次实验中压力作用效果的强弱
B:接触面积相等时,改变压力,观察两次实验中压力作用效果的强弱
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 桌子重力 桌脚 不明显
2 桌子+砝码重力 桌脚 明显
3 桌子+砝码重力 桌面 极不明显
G
G
G
G
实验回顾与数据分析:
甲
乙
丙
要证明压力的作用效果和压力大小有关应选
要证明压力的作用效果和受力面积有关应选
甲、乙
乙、丙
(1)在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2)在压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
结论:
A物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是5m2
B物体对地面的压力是5N,与地面的接触面积是5m2
A
B
试比较A、B两物体对地面压力的作用效果?
练习:
A物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是5m2
B物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是3m2
A
B
试比较A、B两物体对地面压力的作用效果?
练习:
A物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是5m2
B物体对地面的压力是9N,与地面的接触面积是3m2
A
B
试比较A、B两物体对地面压力的作用效果?
练习:
压强 p
意义:表示压力作用效果的物理量。
定义:物体单位面积上受到的压力。
公式:
压强 =
压力
受力面积
p =
F
S
N
M2
N / m2
单位:帕斯卡( Pa ),简称:帕
N / m2 1 Pa = 1 N / m2
1千帕=103帕
1兆帕=106帕
注意理解受力面积的含义
B
A
压强越大,压力的作用效果越明显。
含义: 1 Pa 表示1米2的面积上受到的压力是1牛。
一张报纸平铺在桌面上,对桌面的压强接近0.5Pa;
人站立在地面上对地面的压强约15 000Pa;
说明:
1.压力与压强是两个不同的概念,压强是描述压力作用效果的物理量,其大小由压力和受力面积两个因素共同决定;压力是垂直作用在物体表面上的力,其大小与施力物体有关。
2.“单位面积”是指“单位受力面积”,因为压力只能产生于相互挤压的地方,所以受力面积只是物体间接触部分的面积。
例题:
已知:F=G=2.5N S=4.7×10 m
求:p
2
-2
= —————— = 53 Pa
F
S
解:p=
2.5N
4.7×10 m
2
-2
答:书对桌面的压强为53Pa
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4.7×10-2m2。试计算书对桌面的压强。
脚尖触地面积约9.5cm2
体重约475N
每只脚掌触地面积约600cm2
体重约60000N
谁对地面的压强大?
已知: (1)对演员来说
F1=G1=475N,S1=9.5cm2=9.5x10-4m2
(2)对大象来说
F2=G2=60000N,S2=600cm2x4=0.24m2
求:芭蕾舞演员对地面的压强P1,大象对地面的压强P2.
F1
S1
475N
解:p1= = =5X105N/m2=5X105Pa
p2= = =2.5X105N/m2=2.5X105Pa
F2
S2
60000N
0.24m2
9.5X10-4m2
答:芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象对地面的
压强大。
几个常用压强的参考值
压强 单位(kPa)
一般有缝钢管能承受的压强 1960
无缝钢管能承受的压强 7840~78
载重汽车对地面的压强 137~196
六轮汽车对地面的压强 122.5
履带拖拉机对地面的压强 39.2~58.8
炊事用高压锅(安全塞熔化时) 120~130
1、增大压强的方法
(1)受力面积一定时,增大压力;
(2)压力一定时,减小受力面积;
(3)同时增大压力,减小受力面积;
2、减小压强的方法
(1)受力面积一定时,减小压力;
(2)压力一定时,增大受力面积;
(3)同时减小压力,增大受力面积;
二、增大、减小压强的方法
请你出谋划策
问题一
问题二
拎着很重的购物袋,怎样才能使手舒服一点?
修理桌子时,有什么办法能使钉子更容易钉进去?
想一想
它们是如何增大或减小压强的?
想一想
它们是如何增大或减小压强的?
压强的应用:
坦克的两条履带
压强的应用:
图钉的尖
做得很尖
书包背带做得很宽
压强的应用:
刀刃很锋利
铁轨铺在枕木上
压强 p
意义:表示压力作用效果的物理量。
定义:物体单位面积上受到的压力。
公式:
压强 =
压力
受力面积
单位:帕斯卡( Pa ),简称:帕
N / m2 1 Pa = 1 N / m2
p =
F
S
N
M2
N / m2
增大压强、
减小压强的方法:
一般情况下:在压力不变时,增大受力面积来减小压强;减小受力面积来增大压强
由于物体间的挤压而垂直作用在接触面上的力叫做压力
压力:
小结:
A
C
B
同一块砖怎样放置压强最大?
平放
侧放
竖放
√
通过你的观察,你认为下列哪一辆车的载重量更大,试陈述你的理由?
A
B
讨论交流:如何自救?
一小孩在冰面上行走时,突然发现冰面将要破裂,这时他应该如何自救呢?请你们一起帮他想想办法。
下面图中的做法,目的的为了增大压强的是( )
A
C
B
D
练一练
练一练
背书包用扁而宽的背带舒服,还是用细绳舒服?
生活中还有哪些增大压强的方法和减小压强的事例?
想一想
1.坐沙发比坐木椅舒服,是因为( )
A.弹簧的弹力和人的重力平衡
B.弹力和人体对沙发的压力平衡
C.弹力减小了人体对沙发的重力
D.人体和沙发的接触面积大
D
2.一个长方体木块放在水平桌面的边缘,O为木块的中心,如图所示,木块的重力为G,底面积为S,则下列说法正确的是…………( )
A.木块对桌面的压力为G
B.木块对桌面的压强为G/S
C.木块对桌面压力的受力面积小于S
D.沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉,此时木块对桌面的压强比原来小。
O
ACD
3.重为10牛的木块放在水平地面上,木块对地面的压力为多大?当用4牛的力竖直向上拉或向下压木块,木块对地面的压力各为多大?
答案:木块对地面的压力是10牛。当用4牛的力竖直向上拉木块时,木块对地面的压力是6牛.当用4牛的力竖直向下压木块时,木块对地面的压力是14牛.
小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图20甲所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大,小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与___________有关。
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与_____________有关。
(3)实验过程中,压力的作用效果是通过_____________________________表现出来的。
(4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上,如图20乙所示,比较甲、乙两种情况后,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,请对此结论作出简要评价____________________________________ 。
受力面积的大小
压力的大小
小桌陷入沙子的深浅即物体受压形变量大小
不正确,这只能说明接触面材料硬度的大小
牛刀小试
小 结
1、压力的理解及会画压力的示意图;
2、压强的概念及压强的计算公式;
3、运用压强公式进行简单的计算。
再见!