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第八章
压 强
背书包用扁而宽的背带舒服,还是用细绳舒服?背重书包舒服还是背轻书包舒服?
一、什么是压力?
二、压力与重力的区别
三、科学探究:压力的作用效果和什么有关
四、压强
第一节 压 强
压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力
F
G
G
F
G
F
压力都是物体受重力而产生的吗?
压力的三要素和重力的三要素相同吗?
压力的施力物体和重力的施力物体相同吗?
压力产生的作用效果是什么?它由什么决定呢?
压力=重力?
受力物体
施力物体
施力物体
受力物体
必须直接接触
F
G
由此可见:压力和重力是有区别的,它并不是同一个力
(1)压力与重力的区别
注意:当物体自由地放在水平面上时F=G
大小 方向 作用点 是否需接触 施力物体
重力G G=mg 竖直向下 重心 无需接触 地球
压力F 由具体情况而定(与重力没有直接关系) 垂直受力面并指向受力物体 在受力物体的受力面上 必需接触 压在受力面上的物体
G=20N
F=10N
G=20N
F=10N
G=20N
G=20N
F=30N
F=50N
G=20N
练习:GA=5牛 GB=10牛 F =15牛
A
B
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
5牛
15牛
10牛
15牛
F
F
F
5牛
压力的作用效果
提出问题
压力的作用效果与哪些因素有关?
猜 想
设计实验
分析与论证
与压力的大小有关
与受力面积的大小有关
实 验 探 究
分析实验所得数据或观察到的实验现象得到结论
做一做
影响压力作用效果大小的因素
1、压力大小
影响压力作用效果大小的因素
2、受力面积
影响压力作用效果大小的因素
1、当受力面积一定时,压力越大,效果越明显
2、当压力大小一定时,受力面积越小,效果越明显
结 论
压力作用效果决定因素:
压力的作用效果与压力、受力面积大小有关。F一定时,S越小,效果越明显;S一定时,F越大,效果越明显。
重为1500N的甲物体放在水平地面上,甲与地面的接触面积为5m2 ;
重为1200N的乙物放在水平地面上,乙与地面的接触面积为3m2
谁对地面的力作用效果更明显?
乙:1m2面积上受到400N的压力
思考:
甲:1m2面积上
受到300N的压力
四、压强
1 .定义:
物体单位面积上受到的压力叫压强
2. 公式:
公式:p =
S : 受力面积
p : 压强
F :压力 在数值上是否等于重力 F=G
S1
S2
S1
S2
3、压强的单位
压强的单位是N/m2,称为帕斯卡,简称帕,符号是“Pa”,这是为了纪念法国科学家帕斯卡,以他的名字来命名压强的单位。
其它单位:百帕(hPa)、千帕(KPa)、兆帕(MPa)
1hPa=1×102Pa
1KPa=1×103Pa
1MPa=1×106Pa
1Pa = 1 N/m2
4、压强的物理意义
例如,一个成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa,它的物理意义是脚与地面的接触面每m2 受到1.5×104N大小的压力。
表示物体单位面积上受到压力的大小
如果站在沙坑里,谁会陷得更深呢?
请 你 猜 一 猜
例题:一只大象的重为6×104 N,每只脚掌面积为600cm2,一名芭蕾舞蹈演员一只脚尖与地面的接触面积为9.5cm2,对地面的压力为475N,分别求出两者对地面的压强? (取g=10N/kg)
已知:G1= 6×104 N,S=600cm2,G2=475N,S2=9.5cm2=9.5×10-4 m2
求:P1,P2
解:F1=G1= 6×104 N F2=G2=475N
S1=4S= 4× 600cm2 = 2400cm2 = 0.24m2
由P1= = = 2.5×105 Pa
P2= =
= 5×105 Pa
答:大象对地面的压强为2.5×105 Pa ,芭蕾舞演员对地面的压力为5×105 Pa。
练习:
1、物理学中把 压在物体 上的力叫压力。
2、图中杯子对水平桌面的压力是由于杯子受到 而产生的,压力方向 。
3、压力作用的效果与 的大小和 的大小有关,物理学中用 来比较压力的作用效果。
A
B
C
D
B
C
A
B
ACEF
BD
巩固练习:
3:一个边长为10cm的正方体,重20N。试求下列情况下正方体对支持面的压强。
(A)把它放在面积为200cm2的水平台中心点。
解:因为物体静止在水平台面上,所以物体对水平台面的压力大小F=G=20N。
分析:正方体的底面积为100cm2,小于水平台的面积200cm2,所以这时的受压面积应为100 cm2,即为S1=100×10-4m2 = 10-2m2。
此时,正方体对支持面的压强为
F
S1
20N
10-2m2
=
2×103Pa
3:一个边长为10cm的正方体,重20N。试求下列情况下正方体对支持面的压强。
(B)把它放在面积为40cm2的水平台中心点。
解:因为物体静止在水平台面上,所以物体对水平台面的压力大小F=G=20N。
分析:正方体的底面积为100cm2,大于水平台的面积40cm2,所以这时的受压面积应为40cm2,即为S2=4×10-3m2。
此时正方体对支持面的压强为
F
S2
20N
4×10-3m2
2有两组同样的砖,A组一块,B组两块,已知
砖的长:宽:高=4:2:1
(1)要使A、 B两组砖对地面的压强相等,应怎样
放置?
(2)要使A组砖对地面的压强比B组砖对地面的压强
大,应怎样放置?
1、请同学们思考,把一块砖放在桌面上,如何放,砖对桌面的压强最大?如何放,最小?