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苏科版物理8年级下册培优精做课件9.1压强第九章压强和浮力授课教师:Home .班级:8年级(*)班.时间:.1.现象探究
实例 _____________ 单脚直立于平衡 木上的运动员对 平衡木有压力. __________________ 用铁锤钉钉子, 钉子对墙壁有 压力. __________________________
物体放在斜面
上,对斜面有
压力.
共同 特征 压力的方向跟受力物体的表面垂直,并指向受力物 体. 2.压力
垂直作用于物体表面的力叫作压力.
(1)特点:压力的方向跟受力物体的表面垂直,并指向
受力物体.
(2)产生条件:相互接触,相互挤压(压力是接触力,
本质上属于弹力).
典例1 如图甲、乙、丙所示,
茶杯放在水平桌面上静止;
用手指向墙壁上按图钉;木
块静止在斜面上.请在图中分别画出茶杯对桌面、图钉尖
对墙壁及木块对斜面的压力示意图.
压力有时会使物体断裂、破碎,这通
常是压力太大的缘故.如图所示的实验
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?
1.在哈尔滨亚洲冬季运动会上,我国运动员勇夺自由式滑雪女子空中技巧双人同步比赛金牌。如图所示,某滑雪运动员静止在斜坡上时,对斜坡的压力( )
A.大小等于滑雪运动员受到的重力大小
B.施力物体是地球
C.作用点在运动员的重心
D.方向垂直于斜坡向下
D
返回
2. 下列图中物体对支持面的压力表示正确的是( )
D
返回
1.探究影响压力作用效果的因素
(1)现象探究:压力的作用效果与哪些因素有关
图示 ______________________________ _____________________________________
实验 过程 一只手平压在气球 上,另一只手的食指 顶住气球,观察气球 的形变情况;改变压 力的大小,再观察气 球形变有何不同. 将铅笔的一端削尖,用两只
手的食指分别压住铅笔的两
端,观察手指凹陷的情况;
改变手指用力的大小,感受
两个手指不一样的痛感.
实验 现象 (1)手掌一侧气球 形变较小,手指一侧 气球形变较大; (2)用更大的力, 气球的形变变大. (1)轻轻用力时,铅笔尾
部处手指凹陷小,笔尖处手
指凹陷大;
(2)增大手指的压力,手
指凹陷程度增大,痛感也增
大,笔尖处手指更痛.
实验 分析 (1)因为气球是静 止的,所以气球两侧 受力大小相等; (2)因为气球两侧 受力面积不同,所以 气球的形变不同; (1)因为铅笔是静止的,
所以铅笔两端受力大小相
等;
(2)同样大小的力作用在
手指上,笔尾处手指受力面
积大,形变小;
实验 分析 (3)用不同的力作 用在气球上,用力越 大,气球的形变越 大. (3)改变力的大小,手指
的形变随压力的变大而变
大,痛感也随压力的变大而
变大.
实验 猜想 (1)压力的作用效果与受力面积有关; (2)压力的作用效果与压力的大小有关. (2)实验验证:压力的作用效果与压力大小和受力面积
有关
实验 器材 钉腿小桌、海绵、木板、装有适量水的矿泉水 瓶、装有沙子的容器、盛有水的烧杯等. 选用 器材 装有沙子的容器、钉腿 小桌、装有适量水的矿 泉水瓶. 装有适量水的矿泉水
瓶、海绵(不能改为木
板,因为木板形变不明
显).
实验 思路 沙子是受压物体,沙面 的凹陷程度显示压力的 作用效果;通过装有适 量水的矿泉水瓶改变沙 面受到的压力;通过改 变小桌的放置方式,改 变受力面积. 海绵是受压物体,海绵
的凹陷程度显示压力的
作用效果;通过改变矿
泉水瓶中的水量,改变
海绵受到的压力;通过
改变矿泉水瓶的放置方
式,改变受力面积.
实验 步骤 (1)如图(a)所示, 将小桌正放在沙面上, 观察沙面的凹陷程度. (1)如图(d)所示,
在矿泉水瓶中装入少量
的水,正放在海绵上,
观察海绵的凹陷程度.
实验 步骤 (2)如图(b)所示, 在小桌上放装有适量水 的矿泉水瓶,观察沙面 的凹陷程度,并与步骤 (1)进行比较. (2)如图(e)所示,
将矿泉水瓶装满水后,
正放在海绵上,观察海
绵的凹陷程度,并与步
骤(1)进行比较.
实验 步骤 (3)如图(c)所示, 将小桌翻过来,桌面朝 下,并在上面放与步骤 (2)同样的矿泉水瓶, 观察沙面的凹陷程度, 并与步骤(2)进行比较. ________________________________________ (3)如图(f)所示,
将装满水的矿泉水瓶倒
立在海绵上,观察海绵
的凹陷程度,并与步骤
(2)进行比较.
________________________________________
实验 结论 (1)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效
果越明显;
(2)压力相同时,受力面积越小,压力的作用效
果越明显.
典例2 [盐城期末] 实验小组
探究“压力作用效果与哪些因素有
实验小组用海绵、质量均匀的长方体物块进行实验,将
物块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图甲所示.
关”,提出了如下猜想:
猜想1:压力的作用效果与压力大小有关;
猜想2:压力的作用效果与受力面积有关.
(1)通过观察海绵的__________来比较压力作用效果.
(2)采用图乙的方式放置,控制了__________相同,由
此可推理猜想1是______的.
凹陷程度
受力面积
正确
[解析] 采用图乙的方式放置,控制了受力面积相同,压
力的大小不同,且压力越大,海绵下陷越深,压力的作
用效果越明显,由此可推理猜想1是正确的;
(3)采用图丙的方式验证猜想2,由此可以得出:在
______一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显.
压力
[解析] 采用图丙的方式,压力相同,左边的受力面积小,
压力作用效果更明显,说明压力一定时,受力面积越小,
压力的作用效果越明显.
2.压强
物理 意义 压强表示压力作用的效果.
定义 物理学中,把物体所受的压力与受力面积之比
(比值定义法)叫作压强.它由压力和受力面积
两个因素共同决定.
计算 公式
单位
3.应用压强公式进行计算时,应注意下列几点:
(1)压力有时是由于物体受重力而产生的,但是压力的
大小不一定等于重力的大小.只有当物体处在水平面上且
仅由其重力产生压力时,压力的大小才等于重力的大小.
(2)运用公式计算压强时,压力的单位是,受力面积
的单位必须是,这样压强的单位才是.
(3)用公式 讨论三个物理量的关系时要注意:当受
力面积一定时,压强与压力成正比;当压力 一定时,
压强与受力面积 成反比.
(4)公式中的 是受力面积,它是施力物体与受力物体
相互接触的面积 .
如图所示,将一底面积为的物体 分别放置在面积为
和 的两个桌面上,物体对桌面的压力相等,受力面积
不同.
(5)由可变形得和 .已知其中任意两个量,便可求出第三个量.
典例3 花盆放在水平窗台上,总质量为 ,底面与窗台
的接触面积为 ,则该花盆对窗台的压强为______
取 .给花浇水后,花盆对窗台的压强将
______.
1 000
变大
[解析] 由于花盆放在水平窗台上,所以花盆对窗台的压
力 ,花盆对窗台的
压强 .浇水后,花盆对窗台
的压力增大,受力面积不变,由 可知,花盆对窗台
的压强变大.
1.原理: .
2.待测物理量:人站立时对地面的压力 ,人站立时地面
的受力面积 .
3.物理量的测量:因为人站立在水平地面上,所以压力
与人所受的重力相等,所以测量人的质量 ,则
;人站立时地面的受力面积 等于人的两只
鞋底的面积,测量一只鞋底面积的方法如下.
在如图所示的鞋印中,先数出不足一格的方
格数,并除以2,再加上完整的方格数,得
到总格数;用总格数乘一格的面积,即可求
得鞋印的面积.这是估算形状不规则图形面
积的一种有效方法.
4.压强表达式: .
(1)人站立时是两只脚接触地面,所以受力面
积是一只鞋底面积的二倍;(2)人站立时鞋底并没有完
全与地面接触,因此所测的受力面积偏大,导致测得的
压强偏小;(3)因为人的体重与脚的大小不完全成正比,
因此脚印大的同学对地面的压强不一定比脚印小的同学
对地面的压强小.
典例4 [西安模拟] 小丽同学决定测算自
己双脚站立时对地面的压强,她的质量为
,为了测量鞋与地面接触的面积,她绘
制了每一小格的边长为 的均匀分布的方
格纸,穿上平底鞋站在方格纸上,描出的鞋
印如图所示.
(1)小丽每只鞋鞋印的面积为___________
(图中鞋印的总格数约为40个).
[解析] 一个方格的面积
,图中鞋印的
总格数约为40个,则小丽每只鞋鞋印的面积
;
(2)小丽双脚站立时对地面的压强为__________
(用科学记数法表示,取 ).
[解析] 小丽双脚站立时对地面的压力
,双脚站立时的
受力面积 ,
此时她对地面的压强 .
方法 实例
增大 压强 压力一定,减小 受力面积. 刀口很锋利,缝衣针的针尖、图
钉的钉尖很尖,滑冰鞋的鞋底装
有冰刀,蚊子尖尖的口器,啄木
鸟的尖喙,破窗锤的锤头做成锥
形等.
方法 实例
增大 压强 受力面积一定, 增大压力. 压路机的碾子质量很大.
增大压力的同时 减小受力面积. 用铁锤钉钉子.
方法 实例
减小 压强 压力一定,增大 受力面积. 书包的背带较宽,坦克安装履
带,铁轨铺在枕木上,骆驼有宽
大的脚掌,载重汽车的车轮又宽
又多,纪念碑宽大的底座,用滑
雪板滑雪等.
方法 实例
减小 压强 受力面积一定, 减小压力. 现代建筑广泛采用空心砖,中空
的石柱,运输车辆禁止超载等.
减小压力的同时 增大受力面积. 人在冰面上行走发现有破冰危险
时,丢掉负重且改为匍匐行进.
典例5 [连云港期末] 下列事例中,不是通过减小受力面
积增大压强的是( )
A
A.压路机的碾
子质量很大
B.冰鞋上装有
冰刀
C.飞镖的箭头
很尖
D.菜刀的刀刃
磨得很薄
3. 利用海绵、矿泉水瓶和水探究“影响压力作用效果的因素”,实验过程如图所示,
下列说法不正确的是( )
A.该实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果
B.探究过程用到了控制变量的方法
C.比较甲、乙两次实验,可得出压力的作用效果与压力大小有关
D.比较甲、丙两次实验,探究的是压力的作用效果跟受力面积是否有关
D
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4.学习物理,我们需要从各种角度理解定义的真实含义。下列关于压强的说法,错误的是( )
A.压强描述的是压力的作用效果
B.压强等于物体受到的压力与受力面积之比
C.压强等于单位面积上的压力
D.受力面积相同,重力越大压强越大
【点拨】受力面积相同时,压力越大,压强越大,但重力不是压力,故D错误,故选D。
【答案】 D
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5. 太极拳是中国最具代表性的优秀文化之一,如图所示为某中学生练习太极拳的情景,已知该同学单只脚掌面积约为200 cm2,试估算此时该同学对地面的压强为( )
A.500 Pa
B.1×104 Pa
C.2×104 Pa
D.5×103 Pa
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【答案】 C
6. 如图所示,用两食指同时压铅笔两端,左手指受到铅笔的压力和压强分别为F1、p1,右手指受到铅笔的压力和压强分别为F2、p2,则F1________F2,p1________p2。(均填“>”“=”或“<”)
=
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<
7.一块砖,用图甲、乙、丙所示的三种方式放在水平地面上。那么,砖对地面的压强最大的是________,最小的是________。
甲
乙
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8. 如图是我国自主研发的四履带长航程极地漫游机器人,其质量为500 kg,履带与地面的总接触面积为40 dm2。求:(g取10 N/kg)
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压强。
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104 Pa,机器人要安全通过该区域,所装载装备的最大质量。
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9.如图所示,一棱长为10 cm的正方体重78 N,当放在水平地面上并受到竖直向下的18 N的压力时( )
A.地面受到的压强是9 600 Pa
B.地面受到的压强是1 800 Pa
C.地面对正方体的支持力是78 N
D.正方体对地面的压力是18 N
【点拨】当正方体放在水平地面上并受到竖直向下的18 N的压力时,正方体受到地面对它竖直向上的支持力、竖直向下的重力和竖直向下的压力,处于平衡状态,可得F支持=G+F=78 N+18 N=96 N,故C错误;因正方体对地面的压力和地面对正方体的支持力是一对相互作用力,所以,正方体对地面的压力F压=
F支持=96 N,故D错误;
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【答案】 A
10.[广州中考]如图是用于测量汽车轮胎内气体压强的胎压计,其数值的单位是“kg/cm2”,表示1 cm2的受力面积上,所受的压力大小相当于1 kg物体的重力大小。若g取10 N/kg,则1 kg/cm2相当于( )
A.1×102 Pa
B.1×103 Pa
C.1×104 Pa
D.1×105 Pa
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【答案】 D
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【答案】 B
>
=
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13. 生物学家发现一只熊在雪地里留下的一串脚印,选取出这只熊四脚着地停留时的脚印,图甲是其中的一个脚印。生物学家在方格纸上描绘出该脚印的轮廓,如图乙所示。
(1)已知图中每个小方格的面积均为9 cm2,则该脚印的面积S1约为________cm2(大于半格的都计一格,小于半格的都不计)。
【点拨】数得大于半格的方格数为30个,所以脚印面积S1=30×9 cm2=270 cm2。
270
(2)为估算出该熊的质量,生物学家先测出脚印的深度h,然后在紧挨脚印旁边的雪地上放一平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测量出容器及内部物体的总质量m2、容器的底面积S2,则该熊的质量m1=________(用S1、S2和m2表示)。
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