(共20张PPT)
9.1 压强
茫茫雪地中的两个人对雪地的压力是差不多的,但一个陷下去了,而另一个却没有,看来压力作用的效果并不只跟压力有关。请你想一想,还可能跟什么因素有关?
学习目标
1.通过探究实验,知道压力的作用效果与哪些因素有关。
2.理解压强的概念、公式和单位,能应用压强知识进行有关的计算。
3.通过实验探究进一步理解科学探究的基本过程。
4.通过实验探究、初步理解物理中的研究问题的常用方法—控制变量法。
5.通过实验探究,激发学生学习物理的兴趣,使学生认识科学方法的重要性。
一、压强
小小的蚊虫能轻易地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会陷入沙漠中,结合我们学过的知识,你能解释这种现象吗?
一、压强
从上述事例可以看到,蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大,但由于口器十分尖锐,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。这使我们想到:压力对物体作用的效果不仅跟压力的大小有关,还应该跟受力面积有关。让我们尝试通过实验来检验上述想法。
一、压强
甲 乙 丙
结论:
压力作用效果与压力大小有关。
控制变量:
受力面积相同
比较图中: 和 。
甲
乙
进行实验
甲 乙 丙
结论:
压力作用效果与受力面积有关。
控制变量:
压力相同
比较图中: 和 。
乙
丙
一、压强
实验结果表明,压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟压力的受力面积有关。要比较压力的作用效果,就应取相同的受力面积。在物理学中,物体所受的压力的大小与受力面积之比叫做压强(pressure)。
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。压强越大,压力产生的效果越明显。
公式:
压强 =
压力
受力面积
p=
F
S
一、压强
1 Pa = 1 N / m2
“1帕”的含义: 1平方米的面积上受到的压力是1牛。
压强单位:
压强 =
压力
受力面积
专用名称叫帕斯卡(pascal)简称帕,符号为Pa
牛顿(N)
平方米(m2)
压强的单位 N/m2
读作 牛每平方米
一、压强
小资料
一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约20 Pa
一张报纸平放时对桌面的压强约0.5 Pa
成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa
一、压强
例题
例题: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
所以压强
答:书对桌面的压强为60 Pa。
二、怎样减小或增大压强
在田间耕作时,为了不使拖拉机陷进土里,要设法减小它对地面的压强。而切菜、把图钉按进墙里,就要增大刀刃对菜、图钉尖端对墙的压强。
下列图中各是用什么方法增大或者减小压强的?
二、怎样减小或增大压强
根据压强的计算公式可以知道:
增大压强方法:增大压力或者减小受力面积。
推土机的推土铲、篆刻刀的刀口做得很锋利,破窗锤的敲击端做成锥状,这些是通过减小受力面积来增大压强的。
减少受力面积,增大压强
菜刀的刃
很锋利
二、怎样减小或增大压强
根据压强的计算公式可以知道:
减小压强方法:减小压力或者增大受力面积。
铁轨下面铺放枕木,推土机用宽大履带来支承,这些是通过增大受力面积来减小压强的。
坦克的两条履带
增大受力面积,减小压强
二、怎样减小或增大压强
任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏,为了保护物体不被损坏,应设法减小压强。例如,货车超载,就很容易把公路的路面压坏。交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载不得超过10 t,这是通过限定每一车轴对地面的压力来控制对路面压强的大小的。
课堂练习
1.由公式P=F/S可以知道( )
A.压力一定时,受力面积越大,压强越小
B.受力面积越小,压强越大
C.压力一定时,受力面积越大,压强越大
D.压力越大,压强越大
A
课堂练习
2.如图,物体重50 N静止在竖直的墙壁上,F=30 N,若物体与墙壁的接触面积为 ,下列分析正确的是( )
A.物体对墙壁的压强为250 Pa
B.物体受到竖直向上的摩擦力大小等于 50 N
C.物体受到的压力越大,摩擦力越大
D.若物体受到的力全部消失,则物体向下运动
B
课堂练习
3.如图是滑雪运动员从山上滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A.运动员沿斜面加速下滑时,运动员所受惯性变大
B.从山上下滑过程中,运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
C.运动员下滑过程中,若一切外力都消失,他将立即停止运动
D.运动员穿上滑雪板,是为了增大与雪地的受力面积,从而减小压强
D
课堂练习
4.如图所示,利用小桌、海绵和砝码探究“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”。已知砝码的质量为200 g,砝码底面积为8 cm2,小桌的质量为400 g,小桌的底面积为8 cm2。下列说法中正确的是( )
A.通过海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果,
这种实验方法叫类比法
B.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液,
利用了甲乙的实验结论
C.交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小,利用了乙丙的实验结论
D.图丙中小桌对海绵的压强为750 Pa
D
课堂练习
5.下列说法中正确的是( )
A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力
B.压力不是重力,但其大小与重力相等
C.压力的方向垂直受力面指向受力物体
D.压力的方向总是竖直向下的
C
课堂小结
一、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关
二、物体单位面积上受到的压力叫压强(P)
三、 压强公式:P=F/S 单位:N/m2 或 Pa
四、 增大或减小压强的方法
增大压强:增大F或减小S
减小压强:减小F或增大S