(共34张PPT)
第一节 压强
观察与思考
压路机对地面的作用力垂直于地面,将地面压平。
运动员对跳板的压力垂直压向跳板,使跳板向下弯曲。
图钉对木板的作用力垂直压向木板,将木板压出小孔。
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。(用F表示)
垂直于被压物体的表面并指向内部
方向:
作用点:
在被压物体的表面上
1.定义:
作用效果:
使物体发生形变
想一想:压力和重力一样吗?
压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。(用F表示)
重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。重力的方向总是竖直向下的(用G表示)
画出支持面受到压力和物体受到重力的示意图
F
G
G
F
G
F
F=G
F≠G
F≠G
注意:只有当物体放在水平面上时F=G。
提出问题:
压力作用在物体上的作用效果与什么因素有关呢?
猜想
1、与压力的大小有关
2、与受力面积的大小有关
…………
实验探究探究影响压力作用效果的因素
实验器材:海绵、小桌、钩码
影响压力作用效果的因素较多,实验时如何解决这个问题?
怎么判断压力的作用效果?
采用“控制变量法”
通过在小桌上放钩码,可以改变小桌对海绵的压力;
分别将小桌正放、倒放在支持面上,可以改变受力面积的大小。
通过海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果。
实验探究探究影响压力作用效果的因素
实验器材:海绵、小桌、钩码
结论
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
当压力和受力面积大小都不相同时,我们如何来比较压力的作用效果的强弱?
实验探究探究影响压力作用效果的因素
压强的物理意义:压强是用来表示压力作用效果的物理量。
压强的定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
计算公式
作用在物体上的压力与受力面积的比
F
p
S
=
N/m2
----N
----m2
单位:帕斯卡( Pa)
布莱士·帕斯卡,法国著名的数学家、物理学家、哲学家和散文家。主要贡献是在物理学上,发现了帕斯卡定律,人们为了纪念他,并以其名字命名压强单位。
例1.30kg的中学生,一只脚与地面的接触面积是100cm2,求他对地面的压强是多大?
P=
F
S
=
1.5×104Pa
解:
这个中学生对地面的压强是:
=
=
300N
2×100×10-4m2
G
S
增大、减小压强的方法
F
p
S
=
受力面积不变,增大压力
压力不变,减小受力面积
既增大压力,又减小受力面积
增 大 压 强
增大、减小压强的方法
F
p
S
=
受力面积不变,减小压力
压力不变,增大受力面积
既减小压力,有增大受力面积
减小 压 强
知识点 1
压 力
F
F
F
垂直作用在物体表面上的力叫压力。
作用点:在被压的面上。
方向:与被压的面垂直。
F
F
F
F = G
F ≠ G
F 与 G无关
画出支持面受到的压力的示意图。
G
G
G
1)压力不是重力。压力可以由重力产生,也可以由其他力引起。
2)压力不一定等于重力大小。
3)置于水平面上的物体对支承面的压力大小等于重力的大小。
注意:压力的作用点在支承面上。
水平
画一画
知识点 2
压 强
两个人对雪地的压力是差不多的,但压力的效果相同吗?
同样的气球,能托起一个成年人,却承受不了大头针的轻轻一扎,这说明了什么呢?
分别用两个指头抵住铅笔尖和笔尾,感受压力作用效果的不同。
用手掌和手指顶着的气球形变有何不同?
通过以上感受,猜想一下压力的作用效果应该与哪些因素有关?
猜想
压力的作用效果可能与:
压力大小、
受力面积
实验方法
控制变量法
实验装置
小桌、海绵、砝码
有关。
探究实验:探究影响压力作用效果的因素
转换法
通过观察海绵的形变程度来反映压力的作用效果。
G
G
G
G
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:
实验回顾与数据分析
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
压强
压力
受力面积
F
S
p =
反映
物体所受压力的大小与受力面积之比
N
m2
=1 Pa
1Pa表示物体在1m2面积上受到的压力是1N。
等于物体单位受力面积所受的压力
1
将一张报纸对折一下,平铺在地面上,对地面的压强约为1Pa。
边长为10cm的正方体铝块,放在面积为0.9m2的桌面上,受力面积是_________m2;若放在面积为10cm2的桌面上,受力面积是___________m2。
S
S
10-2
10-3
正确理解受力面积
例:水平桌面上放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强。
即:
解:书对水平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。
知识点3
怎样减小或增大压强
根据p= 可知:
F
S
压力一定时、减小受力面积
受力面积一定时、增大压力
增大压强
压力一定时、增大受力面积
受力面积一定时、减小压力
减小压强
通常情况下,通过增大受力面积方法来减小压强。
铁轨枕木
骆驼脚掌
沙发
大型平板车
书包背带
坦克履带
减小压强的实例
用刀切菜
磨菜刀
破窗锤
啄木鸟
老虎牙齿
电锤破石
通常情况下,通过减小受力面积方法来增大压强。
增大压强的实例
仔细观察挖掘机,它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识?试列举出来。
(1)增大压强的地方:
______________________;
(2)减小压强的地方:
______________________。
挖斗前端很尖
履带很宽
ρ
h
S
物块对水平面的压力:
F=G=mg=ρVg=ρShg
物块对水平面的压强:
柱形物块对水平面的压强大小只与物块的密度和高度有关,与物块的质量、底面积等因素无关。
柱形物体对水平面的压强
例1(2018 武汉)如图所示,在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中,下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验中,小桌对海绵压力
的大小相等
②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验,说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验,可以将乙图中的砝码取下来,并将看到的
实验现象和甲图中的对比
A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④
A
连接中考
例2 (吉林中考)国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×l05Pa以内。一辆在水平路面行驶的四轮货车,车与货物总质量是12t,每个车轮与地面接触面积是0.03m2。求:
(1)货车对路面的压力是多少?
(2)货车对路面的压强是多少?是否超过标准?(g取10N/kg)
解:(1)货车对路面的压力:F=G=1.2×l04kg×10N/kg=1.2×l05N;
(2)货车对路面的压强:p= =1×106Pa>7×105Pa,
所以超过标准。
连接中考
例3 (2019 枣庄)如图所示的四种动物器官,具有减小压强功能的是 ( )
A.啄木鸟的喙 B.骆驼的脚掌 C.鳄鱼的牙齿 D.蚊子的口器
B
连接中考
例4 (2019 黄石)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是 ( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙
D.m甲>m乙=m丙
因为h甲=h乙因为S甲F
S
p=
mg
S
=
A
连接中考
课堂检测
1.小华质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为200cm2,他双脚站立时对水平地面的压强为_______ __Pa,他走路时对水平地面的压强会________.(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g=10N/kg)
2.下列实例中属于增大压强的是( )
A.图钉尖很尖锐 B.书包背带较宽 C.铁轨下铺设枕木 D.穿滑雪板滑雪
1.25×104
变大
A
课堂检测
3、影响压力作用效果的因素:
(1)如上图,实验时通过观察泡沫塑料的 ,显示压力作用的效果。
(2)比较甲、乙,说明压力的作用效果与 有关。
(3)比较乙、丙,说明压力的作用效果与 有
关。
(4)在此主要应用了__ _法
凹陷程度
压力大小
受力面积大小
控制变量
课堂检测
4.判断下列事例是增大压强还是减小压强,并指出各是采用什么方法?
用来割麦子的镰刀用久了要磨锋利才好使
建房时要先筑起比墙宽的墙基
把图钉按在墙上时要用力压
载重汽车要用多个轮胎
在固定螺丝的螺母时垫一个较大的垫圈
通过减小受力面积来增大压强
通过增大受力面积来减小压强
通过增大压力来增大压强
通过增大受力面积来减小压强
通过增大受力面积来减小压强
课堂检测
6.质量为 45 千克的一位同学站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积是0.015米2,他对地面的压强是多大?(g=10牛/千克)
解:
=
G
S
=
mg
S
=
45kg ×10N/kg
0.03 m2
= 1.5 x 104Pa
P =
F
S
要想很快地使压强增大一倍,可以怎么办?
他对地面的压强是:
压力
概念:垂直作用在物体表面上的力叫做压力
大小:不一定由重力产生 作用点:在被压物体接触面上
方向:垂直并指向被压物体表面
压力的作用效果:是使物体发生形变
压强
物理意义:表示压力作用效果的物理量
概念:作用在物体单位面积上的压力叫做压强
压力 F
受力面积 S
单位:帕斯卡( Pa ) 1N/m =1Pa
增大减小压强的方法
公式:压强=
P=
课堂小结