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第八章 压强与浮力
第1节 压强
为什么小小的图钉要把它的一端做得很尖?
为什么坦克用宽宽的履带做轮子?
新知导入
1.知道压力的概念。
2.了解压力的作用效果与哪些因素有关。
3.掌握压强的概念及压强公式进行简单计算。
4.知道增大压强和减少压强的方法。
学习目标
这些力的共同特点是什么?
观察与思考
新知学习
什么是压力
一
图钉对木板的作用力
F
F
F
压路机对地面的作用力
运动员对跳板的作用力
1.压力的定义:由于物体间的挤压而垂直作用在接触面上的力叫做压力
2.作用点:
接触面
3.方向:
垂直于表面指向里面
4.大小
在水平面上时压力的大小等于重力的大小
压力可能与重力有关,也可能与重力无关
压力与重力的区别
施力物体 受力物体 力的方向 力的大小
压力
重力
地球
某物体
某物体
接触面
可以是任
何方向
竖直向下
一般和重力大小无关
G=mg
压力等于重力吗?
重力作用可以产生压力,但压力并不一定是重力产生的。
只有当物体放在水平面,且只受重力和支持力作用时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即 。
F压 = G
G
F压 = G
F压 ≠ G
F压 与 G无关
G
F压
F压
G
F压
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。
水平面
斜面
竖直面
压力的作用效果可能与哪些因素有关?
【看图思考】
实验目的:探究影响压力作用效果的因素
实验猜想:可能与压力大小、受力面积有关
实验方法:控制变量法和转换法
实验器材:小方桌、海绵、砝码
实验与探究
探究压力的作用效果
二
实验步骤:(1)如图甲所示,把小方桌的桌腿朝下放在海绵上,观察海绵被压下的深度。(2)如图乙所示,在桌面上放置一个砝码,观察海绵被压下的深度。(3)如图丙所示,将小方桌翻转过来,观察海绵被压下的深度。
甲
乙
丙
实验数据:
实验次数 压 力 受力面积 压力作用效果
1
2
3
桌子的重力
桌子+砝码重力
桌子+砝码重力
桌脚
桌脚
桌面
明显
很明显
很不明显
甲
乙
丙
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关
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
压力
受力面积
定义
压强
实验结论:
1.定义:作用在物体上的压力大小与受力面积的比叫作压强。
用 p 表示压强、F 表示压力、S 表示受力面积
2.公式
物理意义:表示压力的作用效果的物理量。压强越大,压力产生的效果越明显。
N
m2
=1 Pa
1
1
压强 =
压力
受力面积
压强
三
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
3.压强单位:
压强 =
压力
受力面积
国际单位是帕斯卡,简称帕,符号Pa
牛顿(N)
平方米(m2)
压强的单位 N/m2,读作牛每平方米
一名小学生体重300N,与地面的接触面积为200cm2,计算这名小学生站立时,对地面的压强是多大?
即:
分析:这名小学生站立时,对地面的压力等于她的重力,
F=G=300 N
地面的受力面积:
S=2×10-2 m2
例题
解 小学生对地面的压强
p =
F
S
=
300N
2×10-2m2
=
1.5×104Pa
答 小学生对地面的压强为1.5×104Pa
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为15000Pa
芭蕾舞演员足尖对地面的压强约为5×105Pa
生活小数据
观察与思考
菜刀锋利的刀锋
啄木鸟尖尖的喙
以上事物是通过什么方法来增大或减少压强的呢?
怎样增大或减小压强
四
用切蛋器切熟鸡蛋
受力面积 S一定时,增大压力 F
压力 F一定时,
减小受力面积 S
增大压力 F ,减小受力面积 S
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
细线切割皮蛋
压路机的磙子是重质实心的
木桩底部削尖并加大力气更容易打入地里
增大压强的方法
压力F一定时,
增大受力面积S
受力面积S一定时,减小压力F
p=
F
S
p=
F
S
p=
F
S
增大受力面积S,减小压力F
书包带宽,背起来舒服
从书包中取出一些书背起来舒服
高层建筑地基宽厚,且用空心砖代替实心砖
减小压强的方法
压强
探究压力的作用效果
压强
压力
受力面积
压力
物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强
p =
F
S
把垂直压在物体表面上的力叫做压力
增大压强
F一定时,减 小 S
F一定时,增大S
S一定时,增大F
减小S 、同时增大F
S一定时,减小F
增大S、同时减小F
减小压强
怎样增大或减小压强
课堂总结
1.放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力。下列有关“茶杯对桌面的压力”的说法,正确的是( )
A. 茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
B. 茶杯对桌面的压力就是重力
C. 茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的
D. 茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的
A
课堂练习
2.甲、乙两物体放在水平桌面上,甲的重量是乙的6倍,甲的底面积是乙的一半,若甲对桌面的压强是p甲,则乙对桌面的压强p乙与p甲的关系为( )
A.p甲=12p乙 B.p甲=3p乙
C.p甲=6p乙 D.2p甲=p乙
A
3.对于压强公式 p= 的理解,下列说法中正确的是( )
A.物体受到的重力越大,产生的压强就越大
B.物体受到的压力越大,产生的压强就越大
C.受力面积越大,产生的压强就越大
D.受力面积不变时,产生的压强与压力的大小成正比
D
4.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,他应采取的措施是( )
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
D
5.如图所示,甲图中物体对地面的压力F________物体的重力G,乙图中物体对斜面的压力F________物体的重力G,丙图中图钉对墙面的压力F与图钉的重力G______(填“有关”或“无关”)。
小于
等于
无关