第一节 压强
【学习目标】
1、 会根据事例给压力下一个定义,知道压力的方向,压力与重力的关系;
2、 通过设计实验知道压力的作用效果与什么因素有关;
3、 知道压强的定义、单位、公式及公式中各物理量的意义, 会应用压强公式进行相关计算;
4、 知道增大和减小压强的方法。
【学习重、难点】
(1)重点:探究压力的作用效果跟什么因素有关,建立压强的概念。
(2)难点:应用压强的知识说明生活实例。
导入新课:
一块平板上钉了几百个钉子,钉子尖朝上,都在一个平面上.一个演员光着两只脚,正准备站上钉板.钉子会不会扎穿他的脚呢
【课前预习】
1、什么是压力? _________________________________________________
2、你知道这几种情况下的压力与物体重力的关系吗?(物重为G)试着作出压力的示意图。
3、压力与重力是一回事吗?请你区别。
4、压强是表示什么的物理量:
压强的定义: 压强的单位:
压强的公式: 各物理量的意义: _______________
【课中导学】
一、压力
1.压力定义: 作用在物体表面上的力 。
2.产生条件:两个物体必须 并且
3.方向:垂直指向被压物体
4.作用点:在被压物体的接触面上。
5.压力与重力的关系。
区别 重 力 压 力
符号
产生原因
施力物体
作用点
方向
小结:压力不是重力,压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。
压力 ( 选“不一定”或“一定不” )等于重力,只有物体在水平面上且不受其他力的作用时压力才等于重力
二、压强
探究:压力的作用效果跟什么因素有关
甲 乙 丙
问题1:实验中如何比较压力作用效果的大小?
问题2:分组实验:探究压力的作用效果与哪些因素有关
猜想:压力的作用效果可能与 有关
器材:一端削过的铅笔、气球、海绵、砖、钩码、压强桌
实验方法:_______________
步骤
照课本图中甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;再照图乙那样,在桌面上放一个砝码;再把小桌翻过来。注意观察三次实验时泡沫塑料被压下的深浅。分析实验现象,你能得出什么结论?
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)压力的作用效果与 有关。受力面积一定时, ,作用效果越明显。
(2)压力的作用效果与 有关。压力一定时 ,作用效果越明显。
如果小桌对泡沫的压力是4N,一只桌脚的面积是0.5cm2、桌面的面积是100cm2 ,正放时泡沫每平方厘米面积上受到的压力是多少?倒放时泡沫每平方厘米面积受到的压力是多少?
每平方厘米所受的压力大小不同,这是造成小桌对泡沫塑料压痕深浅不同的原因。
在物理学中,把物体单位面积上受到的压力叫做压强。
问题1:压强表示压力的作用效果.它是如何定义的?它的公式和单位是怎样的?
问题2:减小压强和增大压强分别有哪些方法? 请同学们看教材的三幅图.讨论人们是要增大压强还是减小压强,用的是什么办法
归纳总结
1.压强是反映 的物理量。
2.压强的计算公式__________,变形公式 , 。
3.单位是 。1 Pa的意义:____________________________________
4.利用压强知识,解决问题
质量为100kg,底面积为2m2的木箱放在水平地面上,则地面受到的压强是___________Pa,若把木箱放在面积为1 m2的桌面上,桌面全部被箱子盖住,桌面受到的压强是___________Pa.
5.大象体重为60000N,每只脚掌面积600cm ,芭蕾舞演员体重为475N,接地面积10cm ,大象和芭蕾演员谁对地面的压力作用效果大?
三、增大和减小压强的方法
F不变, _______ F不变, S
①减小压强 S不变, ②增大压强 S不变, F
减小, 增大 增大, 减小
四、课堂小结,反思整合:
(请同学们整理、反思刚才的学习内容,用简短的语言完成下列知识网络,然后小组内交流完善。并提出对于本节课的学习还有什么疑惑?)
【课后导学】
1.物理学中把___________压在物体表面上的力叫做压力;压力的作用效果用___________来表示,它的大小不仅跟___________大小有关,还跟___________的大小有关,压强的计算公式是_______________,压强的国际单位是__________.500帕=_____N/m2,它表示___________________。
2.推土机具有宽大的履带,目的为了___________,斧头、菜刀具有很窄的刃,目的是为了_____________.
3.放在水平地面上的一个立方体的重力为8×103N,底面积为0.4m2,它对地面的压强是___________Pa,若沿竖直方向切去一半,则剩余部分对地面的压强是___________Pa.
4.某工厂要建造一个烟囱,设计总重是2×108N,地面所能承受的最大压强是5×106Pa,则烟囱的基础面积至少是______m2。
5.一块砖可平放、侧放、竖放,平放、侧放、竖放时,对地面的压力相同,等于砖的______,_______时受力面积最大,因此对地面的压强_________;竖放时受力面积_______,因此对地面的压强__________.
6.已知某河面上的冰能承受的压强是3×104Pa,一个人的质量是60kg,每只鞋底的面积都是150cm2。通过有关计算回答问题:(1)此人站在冰上是否有危险 (2)此人能不能从冰上走过河 (取g=10N/kg)。
7.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时,某同学作了如图所示的三个实验,通过观察三次实验时泡沫塑料 ,显示压力作用的效果。比较(a)(b)两图所示实验,说明 ;比较(a)(c)两图所示实验,说明 。
8.如图所示,仔细观察订书机,其中哪些地方应用了压强知识 试列举出来.
A.增大压强的地方:____________________;B.减小压强的地方:_________________________.
9.如图所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,则两手指受到的压力________(相等/不等),压强______(相等/不等).与笔尖接触的手指感到_________ (疼/不疼),原因是____________________.
10.你双脚站在水平地面上,如果想使你对地面的压强增大一倍可以_____,这是因为______.
11.用刀切菜时,刀钝了切不动,这时可以使劲切,这是利用_____的方法来_____;或者在磨刀石上把刀磨一磨就容易切了,这是利用_____的方法来_____.
12.已知图钉帽的面积是1 cm2,图钉尖的面积是5×10-4 cm2,手指对图钉帽的压力是20 N,那么图钉尖对墙的压强p2是_____Pa,手对图钉帽的压强p1是_____Pa,p2是p1的_____倍.
13.要在0.5 cm2的面积上产生4×106 Pa的压强所需压力为_____ N.
14.用5 N的压力作用在1 cm2的面积上产生的压强为_____Pa;若保持压力不变,要产生2×104 Pa的压强,受力面积应变为_____ m2.
15.一长方体木块平放和侧放在水平地面上时,其受力面积之比为3∶1,则平放和侧放时,对地面的压强之比是_____,压力之比是 _____.
16.关于压力、压强下列说法中正确的是( )
A、压力都是由重力引起的,大小就等于重力
B、压力的方向总是竖直向下的
C、物体对支承面的压力越大,压强也越大
D、当受力面积一定时,压力越大,支承面受的压强也越大
17.下列现象中,属于增大压强的是( )( 多选 )
①载重量大的汽车装有许多车轮 ②压路机上碾子的质量很大
③短道速滑运动员的冰鞋上装有冰刀 ④房屋建在承受面积更大的地基上
18.物体重10 N,它与竖直墙面的接触面积是0.5 dm2,现用24 N的水平力把物体按在墙上,墙面受到物体的压力和压强分别为( )
A.10 N,2×103 Pa B.10 N,4.8×103 Pa
C.24 N,2×103 Pa D.24 N,4.8×103 Pa
19.“二指禅”绝活令人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量示。这时两手指对地面的压强最接近于( )A.3×102Pa B.3×104Pa C.3×106Pa D.3×108Pa.
20.正方体金属块放在水平桌面上,若从高度的一半处将它沿水平方向切开,如图所示,并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
21.上题中,若将正方体沿竖直方向从一半处切开,拿走右边一半,则左边一半对桌面的压力、压强与原来相比( )
A.压力减半,压强减半 B.压力不变,压强减半
C.压力减半,压强不变 D.压力、压强都不变
22.底面积为0.2 m2,重为400 N的铝块放在面积为400 cm2的水平面,铝块对桌面产生的压强为( )
A.2000 Pa B.4000 Pa C.10000 Pa D.1 Pa
23. 一位同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是( )
A.站着不动大声求救 B.就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动
C.赶快跑向岸边 D.立即改成单脚站立大声求救
24.如图所示,A、B、C三个物体的体积、密度均相同,它们对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC,它们对桌面的压强分别为pA、pB、pC。则压力间的数量关系是 ,压强自大到小的顺序是 。
25.如图所示,物体A重30N,B重15N,物体A的底面积为10cm2,物体B的底面积为5cm2。则A对B的压强是 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
26. 一位中学生双脚站在水平地面上,他对地面的压强最接近于( )
A.1.2×103帕
B.1.2×104帕
C.1.2×105帕
D.1.2×106帕
27. 冬天北方的河面结冰,某同学在结冰的河面上行走时突然发现冰面即将破裂,他应( )
A.原处站立不动 B.立即改成单脚站立
C.赶快向岸边跑 D.就地伏下并向岸边爬行
28.画出图中甲、乙中物体A受到物体B压力的示意图
29.质量为20t的坦克,每条履带与地面的接触面积为2m2,求:
(1)坦克所受到的重力是多大 (g=10N/kg)
(2)若冰面所能承受的最大压强为6× 104 Pa,坦克能否直接从冰面上通过
30.被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙面上,它的质量为400 kg,每只脚掌的面积为2×10-2m2.则:
(1)骆驼对沙面的压力为多少?
(2)骆驼对沙面的压强为多少?(g=10N/kg)
(3)骆驼脚掌约为马蹄掌的三倍,这样大的脚掌好处是什么?
31.小王同学双脚与地面的接触面积为4×10-2米2,请根据图中某些情况下的压强数值估算:
(1)小王同学的重力。
(2)小王同学平躺时与床面的接触面积。
(3)小王同学背着重力为40牛的书包行走时对水平地面的压强
32.封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×104帕,在冰面上行驶的雪橇质量是200千克,它与冰面的接触面积是0.4米2.在保证安全的情况下,雪橇上最多能装多少千克的货物 (g=10N/kg)