(共23张PPT)
苏科版(2024)八年级下册物理
第九章 压强和浮力
第 1 课时 压强
压 力
观察图 9-1 所示的情景,分别画出铁锤对钉子、运动员对平衡木的力的示意图。
F
F
这两个力有什么共同的特点?
这两个力都垂直作用于受力物体表面 。
我们把这种垂直作用于物体表面的力叫作压力。
压 力
注意:压力不一定等于重力,只有放在水平面上的物体,其对支持面的压力才等于它的重力.
压力:
压 力的作用效果
压力有时会使物体断裂、破碎,这通常是压力太大的缘故。但图 9-2 所示的实验也许会改变你的看法。将气球放在钉板的钉尖上,然后在气球上方的活动隔板上放置几个哑铃。气球变形了却没有被刺破,这是为什么?
那么什么是压强呢?
下面我们就来共同认识一下这个物理学科的新成员。
体验与猜想
如图所示,一只手平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,观察气球两侧的形变有什么不同。改变压力的大小,气球的形变有何变化?
根据二力平衡条件,两只手对气球的压力是相同的,但为什么左右两边力对气球的作用效果却不同?
压 力的作用效果
体验与猜想
如图所示,两只手的食指分别压住铅笔的两端,两根手指的形变程度有什么不同?两根手指的感觉有什么不同?改变压力的大小,多体验几次。
根据二力平衡条件,两边的手指对铅笔的压力大小是相同的,从而推断铅笔对两边手指的力也是相同的,但为什么左右两手指的形变程度和感觉却不相同?
压 力的作用效果
通过上述活动,你认为对于相同材料的受压面,压力的作用效果可能与哪些因素有关?
1.压力越大,形变程度越大,说明压力的作用效果可能与压力的大小有关。
2.两边的压力相等,但形变程度却不同,说明压力的作用效果可能还与受力面积的大小有关。
这一猜想对不对呢?只有通过实验求得验证。
体验与猜想
压 力的作用效果
实验与验证
压 力的作用效果
实验表明,压力的作用效果既与压力大小有关,也与受力面积有关。
对于同一个受压面,受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
压 力的作用效果
压 强
用 p 表示压强,F 表示压力,S 表示受力面积,则压强公式为
物理学中,把物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。
力的单位是牛,面积的单位是米2,则压强的单位是牛 / 米2,符号为 N / m2,读作牛每平方米。
在国际单位制中,压强单位的专用名称是帕斯卡,简称帕,符号是 Pa。这是为了纪念帕斯卡(图 9-5)对物理学的贡献。由压强公式可知,1 Pa = 1 N / m2。
帕是一个很小的单位。一杯水放在桌面上,对桌面的压强约为 1 000 Pa。
压 强
注意:
压 强
例题 一辆坦克质量为 51 t,每条履带与地面的接触面积为 3.4 m2。求该坦克对水平地面的压强(g 取 10 N / kg)。
分析 由坦克的质量可算出它所受的重力,而它对水平地面的压力与其所受的重力大小相等。坦克有两条履带,因此地面的受力面积为 3.4 m2 的两倍。
解答 坦克对地面的压力
F = G= mg= 51×103 kg×10 N/kg= 5.1×105 N
由 可得,坦克对地面的压强
压 强
猜一猜
同组同学中,哪位同学站立时对地面的压强最大?
想一想
1. 如何测量人站立时对地面的压力?
2. 如何估测鞋与地面的接触面积?
压 强
做一做
测量自己身体的质量、鞋印的面积,记录在下表中,并计算压强。
60
整格147
不足一格的32
一共163格
0.0163
600
600N÷(0.0163×2)m2≈1.8×104Pa
1.8×104
增大和减小压强的方法
冰刀的刃很薄
飞镖的头部很尖
注射针尖又细又尖
增大和减小压强的方法
载重汽车的轮子很多
房屋建在承重面积更大的基地上
增大和减小压强的方法
压路机的碾子质量很大
课堂小结
1. 两只手的食指分别压住铅笔的两端,设笔尖、笔尾的面积分别是 0.8 mm 2 和 0.4 cm 2,铅笔对手指的压力是 0.4 N。两根手指受到的压强各是多大?
解答:笔尖的面积S1=0.8mm2=8×10-7m2,
笔尾的面积S2=0.4cm2=4×10-5m2,
2. 走钢丝的杂技演员,两只脚都站在直径为 2 cm 的钢丝上,且脚底与钢丝平行。试估算他的脚对钢丝的压强。(提示:脚与钢丝的接触面积可用脚长乘钢丝直径来粗略计算)
两只脚与钢丝的接触面积
根据压强的公式,他的脚对钢丝的压强
3. 为营救被困在冰面上的野生动物,救援人员常趴在救援梯上爬行到动物身边实施救援。请用压强的相关知识说明救援梯的作用。
解答:救援人员趴在救援梯上爬行到动物身边实施救援,救援梯的作用主要是通过增大受力面积来减小对冰面的压强。
具体解释如下:
根据压强公式p=F/S,当救援人员的体重(即对冰面的压力F)一定时,趴在救援梯上,救援梯与冰面的接触面积S较大,相比救援人员直接站在冰面上,此时对冰面产生的压强p就会较小。这样可以避免因压强大而使冰面破裂,保证救援人员能够安全地接近被困野生动物,实施救援行动。
4. 如图 9-8 所示,骆驼被称为“沙漠之舟”,它能轻松地在沙漠里行走。查阅资料,了解其中的原因,并与同学交流。
骆驼能轻松在沙漠里行走,原因主要有以下几点:
特殊的脚掌结构:骆驼的脚掌宽大且扁平,有厚厚的肉垫。宽大的脚掌增大了与沙漠地面的接触面积,根据压强公式p=SF (其中p表示压强,F表示压力,S表示受力面积),在骆驼体重(压力F)一定的情况下,增大受力面积S,可以减小对沙漠地面的压强,使骆驼的脚不容易陷入松软的沙子中。
适宜的身体结构:骆驼的腿较长,身体较高,重心较高,这样在行走时可以减少身体对地面的压力,同时也能让它的视野更加开阔,便于观察周围的环境。此外,骆驼的骨骼结构较为强壮,能够支撑起它庞大的身体在沙漠中行走。
出色的储水能力:沙漠中水源稀少,而骆驼具有出色的储水能力。它的驼峰里储存着大量的脂肪,在缺乏食物和水时,脂肪可以分解产生水和能量,维持骆驼的生命活动。同时,骆驼的身体能够有效地保存水分,例如它的鼻腔结构特殊,可以减少呼吸时水分的散失,它的尿液也非常浓缩,粪便也很干燥,这些都有助于骆驼在干旱的沙漠中生存和行走。
下课了!同学们再见!