(共24张PPT)
第1节 压力的作用效果
第八章 压 强
1.知道压力,会画压力的示意图。
2.能通过实验探究压力作用效果跟压力大小和受力面积的关系。
3.理解压强的概念,能熟练写出压强公式、单位,并能用压强公式进行简单的计算。
4.知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
在前面我们学过力的概念,知道常见的几种力:重力、摩擦力等。请同学们回忆生活中的现象:
②背着书包时,会感觉到书包对肩膀有一个作用力。
①把一个铅球放在手上时,感觉铅球对手有一个作用力。
铅球对手的力、书包对肩膀的力,这是哪一种力?
想一想
F
静止在水平面上
静止在斜面上
压在竖直墙壁上
请画出支撑面所受的压力示意图
F压
F压
F压
力的方向与接触面垂直,作用点在两个物体的接触面上。
知识点一:认识压力
这几个力的共同特点是?
1.压力定义:
物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫做压力
2.作用点:
在被压物体的受力面上,可等效在接触面的中心
3.方向:
垂直于接触面并指向被压物体
思考:压力的大小等于重力吗?
G
F压 = G
F压 ≠ G
F压 与 G无关
G
F压
F压
G
F压
2.只有当物体放在水平面时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即 。
F压 = G
1.压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。
4.压力的作用效果
压力作用在接触面上,使物体发生形变。
人对地面的压力使地面发生形变,这种形变很小,我们的肉眼看不到。
观察现象
(1)茫茫白雪中两个人对雪地的压力是差不多的,但是一个陷下去了,而另一个却没有。
(2)小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破,重重的骆驼却不会陷入沙中。
压力的作用效果不仅与压力有关,还跟受力面积有关
①用两个手指挤压铅笔的两端,使铅笔保持静止。体验两指头的感觉?观察两个手指的凹陷程度相同吗?适当改变力度重复以上操作,感觉如何?
②用一只手掌平压在气球上,用另一只手的食指顶住气球,观察气球如何变化?若用力大一些,会怎样?
做一做
猜想2:压力的作用效果可能与_____________ 有关。
压力大小
受力面积大小
控制变量法
【实验探究】压力的作用效果跟什么因素有关?
实验方法:
如何控制变量完成实验
实验器材:
海绵
砝码
桌子
猜想1:压力的作用效果可能与_____________ 有关。
知识点二:探究压力的作用效果
结论:当 相同时,_____越大,压力的作用效果越明显;
实验次数 压 力 受力面积 压力作用效果
1
2
桌子的重力
桌子+砝码重力
桌脚
桌脚
明显
很明显
受力面积
压力
1.探究压力作用效果与压力大小的关系
接触面积相同,只改变压力大小
实验过程:
实验次数 压力 受力面积 压力作用效果
1
2
桌子
桌脚
桌面
明显
很不明显
结论:当 相同时, 越大,压力的作用效果越明显;
压力
桌子
受力面积
2.探究压力作用效果与受力面积的关系
压力大小相同,只改变接触面积
实验过程:
相同S,比F压
相同F压,比S
不同S,不同F压,如何比较?
压强=
压力
受力面积
表示压力作用效果的物理量。
1.意义:为了表示压力的作用效果而引入的物理量
2.定义:物理学中,把压力与受力面积的比,叫压强。
3.公式:
p 表示压强
F 表示压力(单位:N)
S 表示受力面积(单位:m2)
4.单位:牛/米2,读作:牛每平方米
牛/米2的专门名称叫帕斯卡,简称帕,符号是:Pa
1Pa=1N/m2
“1帕”的物理意义: 1平方米的面积上受到的压力是1牛。
知识点三:压强的计算
工人师傅想把一台机器放到水平工作台面上修理。为防止工作台面被压坏,他在台面上放了一块垫板,如图所示。已知机器质量为 90 kg,底面积为 300 cm2;垫板质量为 3 kg,底面积为 600 cm2;工作台面面积为 1.2 m2。求垫板和工作台面各自所受压强的大小。(g 取 10 N/kg)
例题
分析:本题中,求垫板所受的压强时,垫板受到压力的大小应等于机器的重力大小,受力面积应为机器的底面积。在计算工作台面所受的压强时,台面所受的压力为机器重力与垫板重力大小之和,受力面积为垫板的底面积,而非工作台面的面积。
解 :由题意,机器的质量 m1 = 90 kg,垫板的质量 m2 = 3 kg。垫板所受压力为
F1 = G1 = m1g = 90 kg×10 N/kg = 900 N
垫板的受力面积为 S1 = 300 cm2 = 0.03 m2
垫板所受的压强为
p1===3×104Pa
台面所受的压力为
F2 = G1 + G2= 90 kg×10 N/kg + 3 kg×10 N/kg = 930 N
台面的受力面积为S2 = 600 cm2 = 0.06 m2
台面所受的压强为
p2==1.55×104Pa
所以,垫板所受的压强为 3×104 Pa,工作台面所受的压强为 1.55×104 Pa。
任何物体能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体会被破坏。生产和生活中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。
压力一定时、改变受力面积
受力面积一定时、改变压力
同时改变受力面积和压力大小
根据
如何改变压强?
知识点四:生活中怎样增大或减小压强
1.减小压强
空心砖
铁轨要铺在枕木上
多轴平板货车
请你说说以下事例都是利用什么方法来减小压强的
① 在受力面积一定时,减小压力;
② 在压力一定时,增大受力面积;
③ 同时减小压力和增大受力面积。
【讨论交流】 冰面救人
一个儿童在冰面上玩耍时,不慎落入水中,在没有任何工具的情况下,应怎样避免压破冰层,靠近并救出儿童?
在压力一定时,增大受力面积可以减小压强。
2.增大压强
请你说说以下事例又都是利用什么方法来增大压强的
篆刻刀的刃很锋利
破窗锤
压路机
① 在受力面积一定时,增大压力;
② 在压力一定时,减小受力面积;
③ 同时增大压力和减小受力面积。
增大压强的实例
①物理意义:表示压力作用效果的物理量。
②定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
③公式:
④压强的国际单位:帕(Pa),1Pa =1N/m2
压强
压强的增大和减小
压力:垂直作用在物体表面的力叫压力。
①减小压强的方法: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
②增大压强的方法:压力 F一定时,减小受力面积 S;
受力面积 S一定时,增大压力 F
压强
1.人在走路时对地面的压力和压强,与人站立在地面时相比较 ( )。
A.压力不变,压强改变
B.压力不变,压强不变
C.压力改变,压强改变
D.压力改变,压强不变
A
2.(多选)如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.汽车座椅安全带制作得很宽
B.破窗锤的敲击端做成锥状
C.挖掘机用宽大履带来支撑
D.铁轨下面铺放枕木
ACD