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骑泥马
骑泥马
站在海涂上的人会陷入及膝深的海涂中,而骑在泥马上的人为什么不会陷下去呢?
第7节 压强第1课时
一、压强的概念
二、压强的公式和单位
三、压强的计算
四、增大与减小压强
压强的概念
压力作用产生的效果
同样在海涂,站在海涂上都会下陷,站在海涂上的人与骑在泥马上的人产生凹陷的效果差别很大,压力作用产生的效果与哪些因素有关呢?
讨论:对于相同的支承面,压力产生的效果跟哪些因素有关呢?
压力产生的效果可能跟压力的大小有关。
压力产生的效果可能跟受力面积的大小有关。
受力面积为两物体相互接触且有力的作用部分的面积。
设计探究方案
研究压力作用效果与压力大小关系时应当注意怎样控制变量?
同一个受力物体,受力面积保持不变,改变压力大小,观察物体的凹陷程度。
研究压力作用效果与受力面积的关系时,应当注意怎样控制变量?
同一个受力物体保持压力大小不变,改变受力面积,观察物体的凹陷程度。
实验:探究压力效果的相关因素
按图中顺序进行实验,观察实验结果,并比较各次实验中海绵的凹陷程度。
压力作用效果与压力大小
实验说明压力作用效果与什么有关
在受力面积相同的情况下压力作用效果与压力大小有关,压力越大,压力作用效果越明显。
压力作用效果与受力面积大小
实验说明压力作用效果与什么有关
在压力大小相同的情况下,压力作用效果与受力面积大小有关,受力面积越小,压力作用效果越明显。
小结:
压力作用效果与压力大小、受力面积大小有关,压力越大,受力面积越小,压力作用效果越明显。
比较相同面积受到压力作用效果
为了比较压力作用效果,我们可以采用比较相同面积上受到的压力大小来比较压力产生的效果,压力越大效果越明显,如2平方米受到2000牛比2 平方米受到1000牛的压力产生的效果明显。
比较不同面积上压力的作用效果
怎样比较3平方米受到4200牛的压力与2平方米受到3000牛压力的作用效果?
采用把压力除以受力面积,折算成1平方米受到的压力大小再比较。
3平方米受到4200牛,4200牛÷3平方米=1400牛/平方米,折算成1平方米受到1400牛压力。
2平方米受到3000牛,3000牛÷2平方米=1500牛/平方米。折算成1平方米受到1500牛压力,比1平方米受到1400牛压力效果明显。
压强表示压力的作用效果
1平方米上受到的压力称为单位面积上受到的压力,单位面积上的压力是怎么计算?
压力的作用效果是由单位面积上受到的压力决定的。单位面积受到的压力越大,压力的作用效果越明显。
物体单位面积受到的压力叫做压强
压强的公式和单位
压强
物体单位面积受到的压力叫做压强 。单位面积上的压力等于压力除以受力面积。压强该怎么计算?
压强=压力/受力面积
用p表示压强,F表示压力,S表示受力面积,上述公式可表示成什么?
压强
根据公式与压力和受力面积的单位,你觉得压强的单位是什么?
压力的单位是牛,受力面积的单位是平方米,所以压强的单位是牛/米2。
压强的单位为帕斯卡,简称帕,符号为Pa,它是以法国科学家帕斯卡的名字命名的。1帕=1牛/米2。
1帕的意思是1平方米面积上受到的压力为1牛。
帕斯卡
帕斯卡是一个很小的单位,1张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1帕;1粒西瓜子平放在桌面上时,对桌面的压强约为20帕。
这20帕是什么意思?
20帕的意思是桌面每平方米面积上受到的压力为20牛。
压强的计算
压强计算
质量为60千克的人,每只脚接触地面的面积是196平方厘米。当他站在地面上时,脚对地面的压强为多大?
根据公式分析,在p、F、S三个量中有几个已知,单位是否一致,不一致要化成一致。
解:压力F=G=mg=60千克×9.8牛/千克=588牛,
受力面积S=196平方厘米×2=392平方厘米=0.0392平方米。
根据压强的计算公式,得:
答:人对地面的压强是15000帕。
公式变形
如果已知p与S求F,怎么办?
公式 两边都乘以S得,
得pS=F,即F=pS
如果已知p与F求S,怎么办?
公式F=pS两边都除以p得
即 得
在海滩案发现场留下了罪犯清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注得到如图所示的鞋模.测量蜡鞋模的平均厚度为3厘米,质量为675克,又经过测试得达到与脚印同样深度时的压强为l.5×104帕。罪犯的体重为多少 (蜡的密度为0.9×103千克/米3)
分析:求体重,体重大小与压力
相等。求压力,已知压强,需要求
受力面积。求面积,已知厚度,需
要求体积。求体积,已知质量与密度。
解:675克=0.675千克,3厘米=0.03米
根据公式ρ= m/V得V=m/ ρ
根据公式V= Sh得S=V/ h,一只脚面积S1
受力面积为两只脚面积
S=2S1= 0.025米2×2= 0.05米2
根据公式p= F/s得F=pS
F=pS
= l.5×104帕×0.05米2
=750牛
G=F=750牛
答:罪犯的体重为750牛。
物体承受压强有一定限度
任何物体能承受的压强都有一个限度,超过这个限度,物体就会遭到损坏。
建造楼房时必须考虑地基及建筑体所能承受的压强。
一些材料所能承受的最大压强
材料 能承受的最大压强(帕)
松木(横纹时) 5×106
砖 6×106
C80混凝土 8×107
花岗岩 (1.2-2.6)×106
增大与减小压强
用什么方法增大压强
减小受力面积来增大压强
用什么方法增大压强
增大压力来增大压强
从压强的公式分析,怎样增大压强
在受力面积不变时,增大压力。
在压力大小不变时,减小受力面积。
用什么方法减小压强
增大压力来减小压强
从压强的公式分析,怎样减小压强
在受力面积不变时,减小压力。
在压力大小不变时,增大受力面积。
如图是用什么方法增大或减小压强
坦克是通过两条履带增大受力面积减小压强
如图是用什么方法增大或减小压强
切蛋器是通过细钢丝减小受力面积增大压强。
如图是用什么方法增大或减小压强
通过增大人与沙发的接触面积来减小压强。
如图是用什么方法增大或减小压强
打针通过细细的针头减小受力面积来增大压强。
如图是用什么方法增大或减小压强
足球鞋底通过减小受力面积来增大压强。
用什么方法减小压强
增大压力来减小压强
如图是用什么方法增大或减小压强
骆驼的趾长得特别宽大, 通过增大受力面积来减小压强。
如图是用什么方法增大或减小压强
啄木鸟的喙长得又尖又长,减小受力面积来增大压强。
小结:
增大压强的方法:
1、增大压力
2、减小受力面积
减小压强的方法:
1、减小压力
2、增大受力面积
练习:
在工厂里,大型设备必须安放于宽大的钢板上,以使设备对地面的压力分散在较大的面积上。如果工程师计划安装一台质量为454千克的设备,而地面所能承载的最大压强约为5×104 帕,那么需要用多大面积的钢板来支承它?(不计钢板自重)
分析:已知压强p,求受力面积S,需要求压力F,压力大小等于重力大小,已知质量,根据公式G=mg计算重力。
解答过程
解:根据公式G=mg得
G=mg=454kg×9.8N/kg=4449.2牛
F=G=4449.2牛
根据公式p=F/S得,S=F/p
答:需要用0.089平方米面积的钢板来支承它。
2.下列做法中,属于增大压强的( )
A.平板车装有许多车轮
B. 菜刀的刀刃很薄
C. 铁轨铺在枕木上
D. 书包有宽宽的背带
B
3、两块完全相同的砖块,如图所示叠放在水平地面上,砖块的长、宽、高之比为4:2:l。若砖块A对砖块B的压力是FA,压强为pA;砖块B对地面的压力是FB,压强为pB,则FA: FB和pA:pB依次是 ( )
A.1:2.2:l
B.1:2.1:2
C.1:2,l:1
D.1:1,1:1
A
4、国际单位制中·压强的单位是帕,l000帕表示的意义是_____________________________。
5.一个边长为l0厘米的正方体木 块,重10牛,受水平力F=20牛作用,静止在竖直墙面上,
如图所示,则木块对
墙面的压力为_____ 牛,
对墙面的压强为_____帕。
每平方米面积上受到的压力为1000牛
20
2000
小结:
一、压强是单位面积上受到的压力。
1、压强与压力、受力面积有关。
2、单位是帕斯卡,简称帕,1帕=1牛/米2
3、公式:p=F/S
二、增大与减小压强
1、增大压力与减小受力面积来增大压强
2、减小压力与增大受力面积来减小压强
作业
作业本
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