力的作用效果是什么?
改变物体运动状态
改变物体形状
钉床气功表演时,气功师躺在用钢钉做成的钉床上,一人用铁锤捶打他身上的石块,石块被打碎,气功师却安然无恙,这是为什么?
学习目标
1.压强的概念,理解什么是压力,什么是受力面积
2.压强大小跟哪些因素有关
3.压强公式中各物理量的名称、单位及符号,压强的单位的物理意义
重难点
重点:压强概念的理解
难点:压强公式的应用
车轮经常驶过的地面,时间久了会出现裂缝。这首先说明汽车对地面有 力。
用力压图钉帽,钉子就会进入墙内,这说明钉子尖对墙面有 力。
压
压
什么是压力?压力的方向怎样?
F
什么是压力?
F
F
1、压力:
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
方向:垂直被压物表面并指向被压物体。
压力与重力的区别
可见:1、压力不是重力,二力性质不同。只有放在水平面上
的物体,对支持面的压力大小等于物体的重力。
G=mg
由具体情况
而定
竖直向下
垂直受力物表面并指向其内部
物体的重心
受力物体表面
2、压力大小可能与重力大小有关, 也可能与重力无关。
(GA=5N GB=10N F =15N)
A对B压力为
B对地面的压力为
B对地面的压力
B对墙面的压力
B对天花板的压力
5N
15N
10N
15N
F
F
F
5N
观察下图,你有没有想到什么问题?
小小的蝉怎么能用细细的口器插入厚厚的树皮呢?
笨重的骆驼怎么能背着沉重的货物行走松软的沙漠中?
观察
坦克使用履带而不用轮子。
思考:压力的作用效果可能与哪些因素有关?
货车严重超载损坏路面
动手试试
如图,手指受压的感觉有什么不同?用力后这种感觉有何变化?
猜 想:
猜想1:压力的作用效果可能跟_________
有关;
压力的作用效果可能与哪些因素有关?
猜想2:压力的作用效果可能跟___________
有关;
…………
压力大小
受力面积大小
探究:压力作用效果与什么因素有关?
压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
实验回顾与现象分析:
甲
乙
丙
要证明压力的作用效果和压力的大小有关选
要证明压力的作用效果和受力面积有关选
___________
甲、乙
________
乙、丙
因为压力作用效果可能与多个因素有关,因此在探究过程中要使用:
1、研究压力作用效果与压力大小关系时,要控制 不变
2、研究压力作用效果与受力面积大小关系时,要控制 不变
控制变量法
受力面积
压力大小
实验结论:
1、当压力一定时,受力面积越小,
压力 作用效果越明显
2、当受力面积一定时,压力越大,
压力 作用效果越明显
请比较压力作用效果大小:
重:100N、
底面积:20cm2
重:200N、
底面积:20cm2
不明显
明显
重:300N、
底面积:20cm2
重:300N、
底面积:30cm2
明显
不明显
重:250N、
底面积:20cm2
重:300N、
底面积:30cm2
明显
不明显
压力
受力面积
=
250N
20cm2
=
12.5N/cm2
1、
压力
受力面积
=
300N
30cm2
=
10N/cm2
2、
每cm2面积上的压力
比值定义的方法是物理学中引入新物理量的惯用手段
(p)
(F)
(s)
F-压力;单位: N
S-受力面积;单位: m2
又叫 帕斯卡 简称帕 (Pa)
1、压强:物体单位面积上受到的压力叫做 压强。
2、公式:
(表示压力作用效果的物理量)
3、压强主单位:
N / ㎡
1 Pa = 1 N / m2
常用单位:
百帕hPa
千帕kPa
兆帕MPa
每米2的面积上受到的压力是多少牛
例题:一本教科书平放在1m2的桌面上,书的重量约为2.5N,与桌面接触面积约为5×10-2m2,试计算书对桌面的压强。
解:教科书静止地放在桌面上,它对桌面的压力等于它的重力,所以
F=2.5N
桌面的受力面积 S=0.05m2
所以压强 P=F/S=2.5N/0.05m2=50N/m2=50Pa
书对桌面的压强为50Pa
例、一辆质量为50t的坦克在水平地面上,每条履带与地面的接触面积是1.5m2。一颗图钉尖的面积是0.05mm2,手指对图钉帽的压力是20N,试比较坦克对地面的作用效果与图钉尖对墙的作用效果的大小。
小 结
一、压力:垂直作用于物体表面的力叫做压力。
三、压强:(物理学上用压强表示压力的作用效果)
1、压强定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
2、压强公式:
3、压强单位:
压强的单位是帕斯卡,简称帕,用符号Pa表示。1 Pa = 1 N / m2
二、压力作用效果与压力大小和受力面积有关
1、压强是表示 的物理量,同学们正在考
试的试卷平铺在桌面上对桌面的压强大约是0.5Pa,它的
意义是 。
2、关于压强,下列说法中正确的是 ( )
A、压力大,则压强一定大。
B、受力面积大,则压强一定小。
C、单位压力的受力面积大,则压强一定大。
D、单位受力面积的压力大,则压强一定大。
压力作用效果
D
每平方米的桌面上受到的压力是0.5牛顿
当堂测评
3、下列几种现象中, 为了增
大压强的是: ( )
A、坦克装有履带;
B、自行车轮胎上刻有粗花纹;
C、用细线切松花蛋;
D、用宽带背书包。
C
4、下列措施中,为了减小压强的
是( )
A、缝衣针头做得很尖
B、坦克车上有两条履带
C、鸡蛋在桌边易敲碎
D、用订书机订书时要用力按
B
A
C
B
5、同一块砖怎样放置压强最大?
平放
侧放
竖放
√
什么是压强?
物体单位面积上受到的压力叫做压强.
它是表示 的物理量
第二课时 压强(p):
压强计算公式
压强
压力
受力面积
p
F
S
作用在物体表面上的压力(N)
物体间的接触面积(m2)
(国际单位制中) 压强的单位
N/m2
物理意义?
每平方米面积上受到的压力为1牛
1Pa=1N/ m2
将边长为0.1m,质量为7.8Kg的正方体铁块放在面积为1m2的桌面上,求:该铁块对桌面的压强? g=10N∕kg
比比看
例. 如图正方体A、B,已知GA=20N, GB=10N, LA=10cm, LB=100cm,求:
图a中(1)B对地面的压强;
(2)A对B的压强
例、一辆质量为50t的坦克在水平地面上,每条履带与地面的接触面积是1.5m2。一颗图钉尖的面积是0.05mm2,手指对图钉帽的压力是20N,试比较坦克对地面的作用效果与图钉尖对墙的作用效果的大小。
求:P1=?P2=?
解:(1)坦克对地面的压力
F1=G=mg=5.0×104kg×9.8N/kg=4.9×105N
p1=F1/S=4.9×105N/3m2=1.63×105Pa
(2)墙所受的压力 F2/=F2=20N
P2=F2//S2=20N/5×10-8m2=4×108Pa
答:由比较可知,图钉虽小,但是它对墙面的压强却远大于坦
克对地面的压强,效果更明显。
已知:m=50t=5.0×104kg S1=1.5m2×2=3m2
F2=20N S2=0.05mm2=5×108m2
钉床气功表演时,气功师躺在用钢钉做成的钉床上,一人用铁锤捶打他身上的石块,石块被打碎,气功师却安然无恙,这是为什么?
当压力F一定时,压强与受力面积S成反比
当受力面积S一定时,压强P与压力F成正比
增大压强的方法:
1) F一定,减小S
2) S一定,增大F
3) 减小S和增大F同时进行。
1)F一定,增大S
2)S一定,减小F
3)增大S和减小F同时进行
减少压强的方法:
这些用品或设备为什么要做成这样?
6、某同学在冰面上溜冰时,突然发现脚下的冰已有裂痕,你认为他该怎么办?( )
A、迅速跑开
C、蹲下并大声呼救
B、原地大声呼救
D、趴下,四肢展开并大声呼救
D
从压强的角度解释
睡哪个更舒服?
讨论:下列的事物中,蕴涵了怎样的物理规律
四、增大压强的方法:
五、减小压强的方法:
在压力一定时,减小受力面积
在受力面积一定时,增大压力
在压力一定时,增大受力面积
在受力面积一定时,减小压力
2.计算:
例题:一本质量约为0.3kg,面积为500cm2的初中物理课本,放在面积为0.5m2的水平桌面上,静止时对桌面的压强大约是( ) 【3分钟】
A.6pa B.60pa C.200pa D.600pa
B
?练习1:某同学体重672N,每只脚的面积是168cm2,该同学站在地面上对地面的压强多大?行走时呢? 【2分钟】
专题一:固体压力、压强问题:
2×104pa ;4×104pa
?练习2:如图,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平的地面上,它们对地面的压强相等。若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去一半高度,则剩余部分对水平地面的压强关系是( ) 【2分钟】
A.P甲
C.P甲>P乙 D.无法判断
B
专题一:固体压力、压强问题:
例题:如图所示,甲、乙两个同种材料制成的圆柱体放在水平的地面上,则它们对地面的压强大小关系:P甲 P乙 。 【3分钟】
<
3.有关粗细均匀几何体压强的计算:
练习一:上题中若P甲=P乙,两个圆柱体所受的重力大小关系是:G甲 G乙。 【2分钟】
练习二:一堵墙对地面压强为P,当把墙加长一倍时(墙高不变),墙对地面的压强是 ;当把墙增高一倍时,墙对地面的压强是 。 【2分钟】
>
典型例题解析
【例1】将一个质量为1 kg的正方体木块放在斜面上,如图所示,它对斜面 的压力为物重的0.5倍.请画木块受到的重力和木块斜面压力的图示(g=10N/kg)
重力G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N
压力F=0.5 G=0.5×10 N=5 N
再按图示法的方法作出重力和压力的图示,如图所示.(图略)
【例2】封冻的江河冰面最大能承受的压强是0.5×105 Pa,
一辆坦克的质量是25 t,它的一条履带跟地面的接触面积是
3.5 m2,问这辆坦克能不能从冰面上通过?
解法一:F=G=mg=25×103 kg×9.8 N/kg=2.45×105 N
S=2×3.5 m2=7 m2
坦克对冰面的实际压强是P=F / S= =0.35×105 Pa
∵P<P最大
∴坦克可以从冰面上安全通过
典型例题解析
解法二:F=G=mg=25×103 kg×9.8 N/kg=2.45×105 N
坦克与冰面的最小接触面积是:
S最小=F / P最大= =4.9(m2)
履带与冰面实际接触面积:S=2×3.5 m2=7 m2
∵S>S最小
∴坦克可以从冰面上安全通过
解法三:P=F / S?F=PS
冰面能承受的最大压力为:
F最大=P最大·S=0.5×105 Pa×7 m2=3.5×105 N
坦克对冰面的实际压力为:
F=G=mg=25×103 kg×9.8 N/kg=2.45×105 N
∵F<F最大
∴坦克可以从冰面上安全通过
典型例题解析
【例3】如图5-1-10所示,边长分别为10 cm和20 cm的正方体物块A和B(A 、B是由同种物质组成),A放在B的上面正中央,B放在水平地面上,B对地面 的压强是9×103 Pa,求:
(1)物块的密度;
(2)A对B的压强.(g=10N/kg)
图5-1-10
【答案】(1)4×103 kg/m3 (2)4×103 Pa