第2课时 压强公式的应用 压强的增大和减小
教材任务驱动
任务一 理解压强
1.意义:表示 压力作用效果 的物理量。
2.压强:物体所受 压力 的大小与 受力面积 之比。
3.公式: p= 。
4.变形公式:
(1)求压力: F=pS 。
(2)求受力面积: S= 。
5.单位: 帕斯卡 ,简称 帕 ,符号 Pa 。
释疑点 自由放置在水平面上的密度均匀、形状规则的实心柱状物体,其对水平面的压强为p======ρgh。
任务二 知道增大和减小压强的方法
1.增大压强的方法:
(1) 增大 压力;
(2) 减小 受力面积。
2.减小压强的方法:
(1) 减小 压力;
(2) 增大 受力面积。
【走进生活】
你知道生活中有哪些增大或减小压强的实例吗
答:(1)增大压强的实例:图钉尖做得尖细、剪刀的刀刃磨得很锋利等。
(2)减小压强的实例:图钉帽做得宽大、书包带做得宽而平、菜刀的把手做得很大等。
典题疑难突破
【考点一】压强的计算
【典题1】(2024·吉林中考)质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10 N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
解:(1)这辆新能源汽车受到的重力:G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N。
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压力:F=G=1.6×104 N;
这辆新能源汽车对水平地面的压强:p===2×105 Pa。
易错警示 (1)压力F大小的确定:物体放在水平面上时F=G;物体放置在竖直面上时,压力大小等于外界对物体的推力。
(2)受力面积S的确定:S是指施力物体和受力物体相互接触部分的面积,不是受力物体或施力物体的面积。
【变式1】(2024·长沙质检)随着“双碳”政策实施,绿色能源快速发展,新能源汽车迅速进入人们的生活。某品牌纯电动汽车的质量为2 t,每个轮胎与地面的接触面积为0.025 m2,汽车轮胎能承受的最大压强为3×105 Pa,g取10 N/kg。求:
(1)汽车的重力;
(2)一辆空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强;
(3)汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
解:(1)汽车的重力:G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。
(2)一辆空车静止时对水平地面的压力:F=G=2×104 N;
汽车对地面的压强:p===2×105 Pa。
(3)由p=可得,汽车轮胎能承受的最大压力:F'=p'S=3×105 Pa×0.025 m2×4=3×104 N;
汽车自重再加上允许乘坐的人和携带货物总重:G总=F'=3×104 N;
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总重力:G'=G总-G=3×104 N-2×104 N=1×104 N,
汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量:m'===1 000 kg。
【考点二】增大或减小压强的方法
【典题2】(2024·深圳中考)2024年6月2日,“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面南极—艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图是“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘形“脚”,其目的是 (C)
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
【变式2】(2024·青海中考)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了 (C)
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
规避雷区
易错点 不能正确理解压力受力面积
【易错题】(2024·重庆期末)如图所示,将圆柱体A、B重叠放置在水平桌面上,圆柱体A的重力为200 N,底面积为100 cm2,圆柱体B的重力为80 N,底面积为
40 cm2。圆柱体A对圆柱体B的压强p= 5×104 Pa,圆柱体B对水平桌面的压强p'= 7×104 Pa。
【纠错】
(1)压力:施加在受力物体表面所有力的合力。
(2)受力面积是施力物体和受力物体相互接触且相互挤压的面积。第九章 压强
第1节 压强
第1课时 压力 压力的作用效果
教材任务驱动
任务一 认识压力
1.定义: 垂直 作用在物体表面的力。
2.方向: 垂直 于受力物体表面指向受力物体。
3.作用点:在被压物体的受力面上,等效作用在接触面中心。
4.大小:只有当物体独立静止在水平面上时,压力与重力大小 相等 。
释疑点 (1)压力与重力不同:压力的产生可能与重力有关,也可能无关。
(2)压力大小不一定等于重力大小,比较如图:
任务二 探究影响压力作用效果的因素
【探究准备】
受力面积——指的是物体间相互挤压的那部分面积;比如书对桌面压力的受力面积大小等于 书 (选填“书”或“桌面”)的面积。
【探究过程】
【制订计划与设计实验】
1.实验器材的组装和选取
2.制订实验方案
(1)压力作用效果的显示:通过 海绵的凹陷程度 来显示,这种研究方法是 转换 法。
(2)改变压力:在小桌上加砝码等重物。
(3)改变受力面积:使小桌正放和倒放。
【进行实验与收集证据】
实验操作 实验现象
如图甲所示,将小桌正放在海绵上,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度 较小
如图乙所示,在小桌上放一个砝码,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度 较大
如图丙所示,将小桌倒放在海绵上,并放一个砝码,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度 很小
【分析与论证】
1.比较图甲、乙可知,海绵的受力面积 相同 , 乙 图中海绵受到的压力大,压力作用效果明显。
2.比较图乙、丙可知,海绵受到的压力 相同 , 乙 图中海绵的受力面积小,压力作用效果明显。
【实验结论】
1.当受力面积相同时, 压力 越大,压力的作用效果越明显。
2.当压力相同时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。
【交流与评估】
(1)实验中,为什么不能用木板等较硬材料代替海绵
答:木板等较硬材料形变量较小,不易观察。
(2)能够比较甲、丙两图得出实验结论吗 为什么
答:不能。因为甲、丙两图中压力大小、受力面积大小都不相同,没有控制变量。
典题疑难突破
【考点一】压力
【典题1】(2024·成都质检)关于压力的说法,正确的是 (B)
A.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体的重力
B.压力的作用效果与压力大小和受力面积有关
C.压力的大小一定与重力大小有关
D.竖直作用在物体表面上的力叫作压力
技法点拨 压力和重力的比较
项目 压力 重力
区 别 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引
施力物体 相互挤压的物体 地球
作用点 被压物体的表面 重心
方向 垂直于接触面且指向被压物体 垂直于水平面且指向地心,即竖直向下
大小 取决于相互挤压、形变情况 用G=mg计算
联 系 ①对于独自在水平面上静止或做匀速直线运动的物体,F=G。 ②重力的作用可以产生压力,但压力并不一定是由重力产生的
【变式】(2024·泰州质检)请在图中画出在斜面上静止的物体A所受到的重力和物体A对斜面压力的示意图。
答:
【考点二】探究影响压力作用效果的因素
【典题2】【一题多设问】
物理兴趣小组利用小桌、砝码及海绵探究压力的作用效果跟什么因素有关,探究过程如图所示。
【实验设计】
(1)实验中通过观察 海绵的凹陷程度 来比较压力的作用效果。
(2)实验中选用海绵而不选用木板之类材料的原因是 海绵受力容易发生形变 。
【进行实验】
(3)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 甲、乙 两次实验进行比较得出结论: 在受力面积一定时,压力越大 ,压力的作用效果越明显。
(4)比较 乙、丙 两图可得出结论:压力一定时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。
【实验延伸】
(5)如图丁所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。图丙中小桌对海绵压力的作用效果比图丁中更 明显 (选填“明显”或“不明显”)一些。
【创新实践】
(6)【实验设计及分析】小明用肥皂代替小桌子放在海绵上,实验时将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块,肥皂对海绵的作用效果与之前一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小明的方法 错误 (选填“正确”或“错误”),理由是: 没有控制压力大小不变 。
(7)【生活实践·动手做一做】用海绵和两个完全相同的矿泉水瓶也能完成以上实验:如果想探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应该如何操作: 分别让装满水的矿泉水瓶正立和倒立在海绵上 。
如果想探究压力的作用效果与压力大小的关系,应该如何操作: 让矿泉水瓶分别装满水和装半瓶水正立放在海绵上 。
规避雷区
易错点 不能正确判断压力大小
【易错题】如图,正方体金属块重20 N,F恒为5 N,当金属块静止不动时,支撑面所受到的压力分别是FA= 20 N,FB= 5 N,FC= 15 N,FD= 25 N。
【纠错】
压力大小的判断
1.压力的大小应根据力的平衡和相互作用力来分析判断。
2.静止在水平地面上的物体,若只受重力和支持力,则压力大小等于重力大小。第2课时 压强公式的应用 压强的增大和减小
教材任务驱动
任务一 理解压强
1.意义:表示 的物理量。
2.压强:物体所受 的大小与 之比。
3.公式: 。
4.变形公式:
(1)求压力: 。
(2)求受力面积: 。
5.单位: ,简称 ,符号 。
释疑点 自由放置在水平面上的密度均匀、形状规则的实心柱状物体,其对水平面的压强为p======ρgh。
任务二 知道增大和减小压强的方法
1.增大压强的方法:
(1) 压力;
(2) 受力面积。
2.减小压强的方法:
(1) 压力;
(2) 受力面积。
【走进生活】
你知道生活中有哪些增大或减小压强的实例吗
典题疑难突破
【考点一】压强的计算
【典题1】(2024·吉林中考)质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10 N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
易错警示 (1)压力F大小的确定:物体放在水平面上时F=G;物体放置在竖直面上时,压力大小等于外界对物体的推力。
(2)受力面积S的确定:S是指施力物体和受力物体相互接触部分的面积,不是受力物体或施力物体的面积。
【变式1】(2024·长沙质检)随着“双碳”政策实施,绿色能源快速发展,新能源汽车迅速进入人们的生活。某品牌纯电动汽车的质量为2 t,每个轮胎与地面的接触面积为0.025 m2,汽车轮胎能承受的最大压强为3×105 Pa,g取10 N/kg。求:
(1)汽车的重力;
(2)一辆空车静止在水平地面上时,汽车对地面的压强;
(3)汽车允许乘坐的人员和携带货物的总质量。
【考点二】增大或减小压强的方法
【典题2】(2024·深圳中考)2024年6月2日,“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面南极—艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图是“嫦娥六号”探测器成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘形“脚”,其目的是 ( )
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
【变式2】(2024·青海中考)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了 ( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
规避雷区
易错点 不能正确理解压力受力面积
【易错题】(2024·重庆期末)如图所示,将圆柱体A、B重叠放置在水平桌面上,圆柱体A的重力为200 N,底面积为100 cm2,圆柱体B的重力为80 N,底面积为
40 cm2。圆柱体A对圆柱体B的压强p= Pa,圆柱体B对水平桌面的压强p'= Pa。
【纠错】
(1)压力:施加在受力物体表面所有力的合力。
(2)受力面积是施力物体和受力物体相互接触且相互挤压的面积。第九章 压强
第1节 压强
第1课时 压力 压力的作用效果
教材任务驱动
任务一 认识压力
1.定义: 作用在物体表面的力。
2.方向: 于受力物体表面指向受力物体。
3.作用点:在被压物体的受力面上,等效作用在接触面中心。
4.大小:只有当物体独立静止在水平面上时,压力与重力大小 。
释疑点 (1)压力与重力不同:压力的产生可能与重力有关,也可能无关。
(2)压力大小不一定等于重力大小,比较如图:
任务二 探究影响压力作用效果的因素
【探究准备】
受力面积——指的是物体间相互挤压的那部分面积;比如书对桌面压力的受力面积大小等于 (选填“书”或“桌面”)的面积。
【探究过程】
【制订计划与设计实验】
1.实验器材的组装和选取
2.制订实验方案
(1)压力作用效果的显示:通过 来显示,这种研究方法是 法。
(2)改变压力:在小桌上加砝码等重物。
(3)改变受力面积:使小桌正放和倒放。
【进行实验与收集证据】
实验操作 实验现象
如图甲所示,将小桌正放在海绵上,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度
如图乙所示,在小桌上放一个砝码,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度
如图丙所示,将小桌倒放在海绵上,并放一个砝码,观察海绵的凹陷程度 海绵的凹陷程度
【分析与论证】
1.比较图甲、乙可知,海绵的受力面积 , 图中海绵受到的压力大,压力作用效果明显。
2.比较图乙、丙可知,海绵受到的压力 , 图中海绵的受力面积小,压力作用效果明显。
【实验结论】
1.当受力面积相同时, 越大,压力的作用效果越明显。
2.当压力相同时, 越小,压力的作用效果越明显。
【交流与评估】
(1)实验中,为什么不能用木板等较硬材料代替海绵
(2)能够比较甲、丙两图得出实验结论吗 为什么
【考点一】压力
【典题1】(2024·成都质检)关于压力的说法,正确的是 ( )
A.放在水平地面上的物体,对地面的压力就是物体的重力
B.压力的作用效果与压力大小和受力面积有关
C.压力的大小一定与重力大小有关
D.竖直作用在物体表面上的力叫作压力
技法点拨 压力和重力的比较
项目 压力 重力
区 别 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引
施力物体 相互挤压的物体 地球
作用点 被压物体的表面 重心
方向 垂直于接触面且指向被压物体 垂直于水平面且指向地心,即竖直向下
大小 取决于相互挤压、形变情况 用G=mg计算
联 系 ①对于独自在水平面上静止或做匀速直线运动的物体,F=G。 ②重力的作用可以产生压力,但压力并不一定是由重力产生的
【变式】(2024·泰州质检)请在图中画出在斜面上静止的物体A所受到的重力和物体A对斜面压力的示意图。
【考点二】探究影响压力作用效果的因素
【典题2】【一题多设问】
物理兴趣小组利用小桌、砝码及海绵探究压力的作用效果跟什么因素有关,探究过程如图所示。
【实验设计】
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。
(2)实验中选用海绵而不选用木板之类材料的原因是 。
【进行实验】
(3)为了探究压力的作用效果跟压力大小的关系,应该通过图中的 两次实验进行比较得出结论: ,压力的作用效果越明显。
(4)比较 两图可得出结论:压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
【实验延伸】
(5)如图丁所示,将海绵一端用木块垫起,仍使小桌静止。图丙中小桌对海绵压力的作用效果比图丁中更 (选填“明显”或“不明显”)一些。
【创新实践】
(6)【实验设计及分析】小明用肥皂代替小桌子放在海绵上,实验时将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块,肥皂对海绵的作用效果与之前一样,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小明的方法 (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
(7)【生活实践·动手做一做】用海绵和两个完全相同的矿泉水瓶也能完成以上实验:如果想探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应该如何操作: 。
如果想探究压力的作用效果与压力大小的关系,应该如何操作: 。
规避雷区
易错点 不能正确判断压力大小
【易错题】如图,正方体金属块重20 N,F恒为5 N,当金属块静止不动时,支撑面所受到的压力分别是FA= N,FB= N,FC= N,FD= N。
【纠错】
压力大小的判断
1.压力的大小应根据力的平衡和相互作用力来分析判断。
2.静止在水平地面上的物体,若只受重力和支持力,则压力大小等于重力大小。
课堂反馈,请使用“5分钟随堂练”P10
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