(共45张PPT)
一、压
强
活动1:观察与作图
画出木块对斜坡面的作用力示意图
F
F
F
画出运动员对平衡木的作用力示意图
画出铁锤对钉子的
作用力的示意图
想一想,所画的力的示意图有何共同点?什么是压力?
物理学中把垂直作用于物体表面上的力叫做压力
?
?
铁锤垂直压在钉面上的力
运动员垂直压在平衡木表面上的力
木块垂直压在斜面上的力
?
?
某同学说“重1N的物体放在水平桌面上,它对桌面的压力也是1N。所以压力与重力是一回事。”他的说法对吗?为什么?
画出铁锤、运动员、木块所受重力的示意图
画出木块对斜坡面的作用力示意图
F
F
F
画出运动员对平衡木的作用力示意图
画出铁锤对钉子的
作用力的示意图
压力和重力不是一回事!
A对墙面的压力
F’
B对天花板的压力
F’
F’
C对地面的压力
G=5N
F=15N
F=10N
G=5N
G=5N
F=5N
D对斜面的压力
F
G=5N
推力为15N,画出支持面受到压力的示意图
物体重5N画出物体受到重力的示意图
压力和重力不是一回事!
物体重心上
受力物体表面上
竖直向下
垂直于受力物体表面,并指向受力物体
被压表面是水平方向时:F压=G
被压表面是斜面方向时:F压≠G
被压表面是竖直方向时:F压与G无关
对比项
名称
作用点
方向
大小
重力
压力
关于压力的说法中,正确的是:
A.压力都是由物体的重力产生的
B.压力一定等于物体的重力
C.压力与重力是一对平衡力
D.压力的方向一定垂直于受力面
D
练习: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
5N
个性展示
如图所示,小明和小华都站在沼泽地上,小明陷的比较深。想一想,导致这一差异的原因可能是什么?
活动2:探究压力的作用效果
体验与猜想
如图(a)所示,一只手平压在气球上,另一只手的食指顶住气球,观察气球的形变情况。改变压力的大小,气球的形变有何不同?
体验与猜想
如图(b)所示,将铅笔的一端削尖,用两只手的食指分别压住铅笔的两端,两个手指的感觉有什么不同?再用力大点又有什么感觉?
通过对上述现象的观察,你认为压力的作用效果可能与哪些因素有关?
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
控制变量法
实验验证
3.如何反应压力的作用效果?
4.该实验运用的方法?
1.怎样改变压力的大小?
2.怎样改变受力面积的大小?
选择合适的器材设计实验,验证你的猜想。
实验器材:
用钉子做腿的小桌、
海绵、砝码、木板、
盛有适量水的矿泉水
瓶、装有沙子的容器。
请大家用上述器材,设计一个实验验证刚才的猜想。
当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
怎样表示压力的作用效果呢?
压
强
压强
【定义】
【公式】
1、物体所受的压力与受力面积之比叫做压强。
2、压强表示压力作用效果的物理量。
【单位】
3、1
Pa
=
1
N/m2
1、牛/米2
N/m2
2、帕斯卡(帕)
Pa
【辨析】
1N物体放在1m2的桌面上就产生1Pa的压强吗?
1Pa的物理意义:表示物体在1m2面积上受到的压力是1N
2.半张报纸平摊在桌面上,它对桌面的压强_____pa
1.将整张报纸对折后再叠放在桌面上,它对桌面的压强约为____pa.
讨 论
一张报纸平摊在桌面上,它对桌面的压强约为0.5Pa。
1
0.5
一杯水放在桌面上,它对桌面的压强约为1000Pa。
一个成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
一个中学生站立时对地面的压强约1×104Pa
例:一辆坦克的质量为20t,每条履带与水平在地面的接触面积为2m2,求该坦克在水平路面上行驶时对地面的压强?(g=10N/kg)
压强的计算
已知:m=2t=2000kg;S=2m2
求:p
解:由题意得:
F=G=mg=2000kg×10N/kg=20000N
S总=2S=2m2×2=4m2
∴p=F/S总=20000N/4m2=5×104Pa
答:人站立时对地面的压强5×104Pa
1.审清题意
2.统一单位
3.确定压力
4.找准面积
5.列式计算
【注意】
实验测得一个人的质量约为60kg,每只脚接触地面的面积大约为170cm2,求人行走时压强大小。
人行走时的压强比站立时变大还是变小呢?
已知:m=60kg;S=170cm2=0.017m2
求:求人站立时对地面的压强p
解:由题意得:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
∴p=F/S=600N/0.017m2=35294Pa
答:人行走时对地面的压强35294Pa
压强的计算
【思考】
例题
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。
正方体的底面积为10×10cm2,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=10-2m2。
此时,正方体对支持面的压强为
F
S1
20N
10-2cm2
=
2×103Pa
变式练习: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。
正方体的底面积为10×10cm2,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
1.走钢丝的演员若两只脚都站在直径为2cm的钢丝上(脚与钢丝平行),估算一下他的脚对钢丝的压强是多大(提示:一只脚的受力面积可用脚长乘以2cm计算)?
解
:m
=
50kg
F=G
=mg=50kg×10N/kg=500N
S=2×0.02m×0.25m=10-2m2
F
S
p
=
——
=
500N
10-2m2
=
5×104Pa
答:他的脚对钢丝的压强为5×104Pa
2.一支铅笔尖端的面积是0.5mm2,尾部的面积是0.4cm2,两手指从两端用4N的力相向压住铅笔时,两手指受到的压强各是多大?
解
:F
=
4N
S1=
0.5mm2
=5×10-7m2
S2=
0.4cm2
=4×10-5m2
F
S1
p
1=
——
=
4N
5×10-7m2
=
8×106Pa
F
S2
p
2=
——
=
4N
4×10-5m2
=
1×105Pa
答:两手指受到的压强分别为8×106Pa和105Pa
3.某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,一位同学的体重为600N,他与沼泽地的接触面积是多大时,才不会陷入沼泽地?
已知:p=2×104Pa,F=600N
求:S
F
S
解:由p
=
——得:
F
p
S=
——
=
600N
2×104Pa
=
3×10-2m2
答:他与地面的接触面积为3×10-2m2时,才不会陷入沼泽地.
小结
一、垂直作用于物体表面的力叫做压力。压力的方向总是垂直于受压物体且指向受压物体。
二、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:
在国际单位制中,力的单位是牛,面积的单位是米2,压强的单位是帕斯卡,简称帕,用符号Pa表示。
今天的课上你收获了什么?
作业:
《课时作业》压强第一课时
二、压
强
①定义:_________________________叫压强。
②物理意义:压强是________________物理量。
③公式__________。
④在国际单位制中,压强的单位是______,简称____,符号是_____。
1
Pa
=___N∕m2,表示
_________________________。
物体所受的压力与受力面积之比
表示压力作用效果
帕斯卡
帕
Pa
1
物体在1m2面积上受到的压力是1N
1Pa约等于一张报纸对折平放对桌面的压强
一个成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
一个中学生站立时对地面的压强约1×104Pa
1.如何测量人对水平地面的压力?
2.如何估测受力面积?
不满一格:44个
完整格数:146个
三、估测人站立时对地面的压强
同组同学中,哪位同学对地面的压强最大?
猜一猜
设计实验
实验并收集证据
思考与讨论
是不是体重越大压强就越大?
50
500
4×10-2
1.25×104
人的质量
m/kg
人对地面的压力F/N
地面的受力面积S/m2
人对地面的压强p/Pa
利用体重计和方格纸测量人站立时对地面的压强
1.实验目的:
测量人站立时对地面的压强.
2.实验器材:
体重计、方格纸、刻度尺等.
3.方案设计:
测出人对地面的压力F和地面的受力面积S,计算出人对地面的压强p.
利用体重计和方格纸测量人站立时对地面的压强
4.实验并收集数据:
50
500
4×10-2
1.25×104
5.思考与讨论:
哪位同学对地面的压强大?是否体重越大压强就越大?
人的质量m/kg
对地面的压力F/N
地面的受力面积S/m2
对地面的压强p/Pa
在日常生活中和生产中,有时需要增大压强,有时需要减小压强。增大和减小压强的方法各有哪些?
观察图10-7,哪些是为了增大压强?哪些是为了减小压强?各采用了什么方法?
四、增大和减小压强的方法
增大压强:1、增大压力
2、减小受力面积、
3、既增大压力又减小受力面积
减小压强:1、减小压力
2、增大受力面积3、既减小压力又增大受力面积
5.如图所示的装置叫钉板,把气球放在钉板上,再把木板放在气球上,向木板上施加压力,气球变形但却不会被钉板上的钉刺破.请你解释这一现象.
解:由于钉子的数量很多,气球的受力面积增大,压强减小,因而气球变形时不会被钉子刺破.
6.在结冰的湖面上玩耍的儿童不慎因冰面破裂而落水,你认为该如何施救呢?
A
C
B
同一块砖怎样放置压强最大?
平放
侧放
竖放
√
如图,三个高度和直径都相同的实心木制圆柱体放在水平面上,当把图中阴影部分切除后,其余部分对水平面的压强依次为PA、PB、PC,则(
)
A、PA>PB>PC
B、PB>PA>PC
C、PA<PB<PC
D、PB<PA<PC
B
三个高度相同,
质量分别为10Kg,20kg,50kg的铜制长方体,正方体,圆柱体放在水平桌面上,则它们对桌面的压强:P长
P正
P圆
=
=
补充:均匀柱体压强的计算
均匀实心柱体的压强可用
p=ρ物gh计算
h
S
S
S
h
h
例、如图所示,两手指用一压住铅笔,使它保持静
止,下列说法中正确的是
(
)
A、两手指受到的压力相同,
左边手指受到的压强较大。
B、两手指受到的压强相同,
左边手指受到的压力较大。
C、两手指受到的压力相同,
右边手指受到的压强较大。
D、两手指受到的压强相同,
右边手指受到的压力较大。
C
例、小明做探究压力作用的效果实验,如图甲所示。
(1)实验过程中,压力的作用效果是通过
表现出来的。
(2)小明将小桌和砝码又放到一块木板上,如图
乙所示,比较发现甲陷入深、乙几乎没有效
果,小明认为甲压强大于乙压强,请你对此
结论作出简要评价:
。
例、一位同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚
下的冰即将破裂,他应采取的措施是
(
)
A.站着不动大声求救
B.赶快跑向岸边
C.就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动
D.立即改成单脚站立大声求救
例、如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲
图位置匀速运动到乙图位置.
在此过程中,A
对桌面的压力将
,
A对桌面的压强将
。
(填“变大”、“不
变”
或“变小”)
C
不变
变小
例、下列是北京奥运会几个运动项目的图标,其
中运动员对地面压强最大的是(
)
例、小王同学双脚与地面的接触面积为4×10-2m2,
请根据图中某些情况下的压强数值估算:
(1)小王的重力;(2)小王平躺时与床
面的接触面积;
(3)小王同学背着重
为40N的书包行走时
对水平地面的压强。
B
600N
3.2×104Pa
0.2m2
如图所示,一木块放在水平桌面上,若将它沿虚线截去一半,则将发生的变化是( )
A.压力变小,压强不变
B.压力变小,压强变小
C.压力变小,压强增大
D.压力不变,压强不变
B
如图所示,一匀质木块放在水平桌面上,若将它沿竖直虚线
截去一部分,则下列说法正确的是(
)
A.
压力变小,压强不变
B.
压力变小,压强变小
C.
压力变小,压强增大
D.
压力不变,压强不变
A
如果这种砖的长∶宽∶高=4∶2∶l,现有三
块同样的砖,A组一块,B组两块。要使这两组
砖对地面的压强相等,可怎样放?
请你至少写
出3种方法。
例、如图所示,木块放在水平桌面上,若将它沿
a、b虚线截去一半,则将发生的变化是(
)
A.压力变小,压强不变
B.压力变小,压强变小
C.压力变小,压强增大
D.压力不变,压强不变
例、三个高相等的铝、铁、铜柱体,如图所示,其
中对桌面压强最大的是
(
)
A.铝
B.铁
C.铜
D.无法确定
例、如图所示,A、B为两个正立方体,它们的底面
积之比为1?4,两者的密度之比为2?1,A对B的
压强为pA,压力为FA,若把B和A倒置,则B对A
的压强为pB,压力为FB,求:pA?pB
和
FA?FB。
C
1:4,1:4
例、在海滩发案现场留下了罪犯清晰的站立脚印,
公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模。经
测量蜡鞋模的平均厚度为3cm,质量675g;又
经测试达到脚印同样深度的压强1.5×104Pa,
则罪犯的体重为
。
(ρ蜡=0.9×103kg/m3,g=10N/kg,写出带
公式的运算过程)
蜡鞋模的体积为
蜡鞋模的底面积
嫌犯站立时海滩的受力面积
S=
2S'=2×250cm2=500cm2,
嫌犯体重为G=
F=Ps=1.5×104
Pa×500×10-4
m2=750N。