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第九章
压强
第一节
压
强
压力:垂直作用在物体表面上的力
F
F
F
请大家画出这三种情况下压力的示意图:
练一练
F
F
F
G
G
G
F=G
FF与G无关
2021/1/26
压力与重力的区别
大小
方向
作用点
受力物体和施力物体是否需接触
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
注意:当物体自由地放在水平面上时F=G
想一想
体验
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?
如图,与手掌接触的那部分气球的形变较小,而手指顶着的那部分形变明显;用力越大,形变越明显。
思考:压力的作用效果可能与哪些因素有关?
猜
想一下:
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
探究一:
压力的作用效果与压力大小的关系
友情提示:
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恰当使用:
G
G
结论:
压力作用效果与压力大小有关
控制变量法
探究二:
压力的作用效果与受力面积的关系
结论:
压力作用效果与受力面积有关
G
G
G
G
结论:
1受力面积相同时,压力越
压力的作用效果越明显
2压力相同时,受力面积越
压力的作用效果越明显
大
小
F
S
在压力和受力面积都不相等的情况下,
如何比较压力的作用效果?
4F
2S
3F
3S
在压力和受力面积都不相等的情况下,
我们应该设法比较______________________。
单位面积上受到的压力
压强的物理意义:
表示压力作用效果的物理量。
压强的定义:
物体单位面积上受到的压力叫压强。
压强的公式:
压强=
压
力
受力面积
——N
P=
——m
2
F
S
N/m
2
国际单位:帕斯卡
简称:帕
符号:Pa
1Pa=1
小数据:
1Pa约等于两张报纸平放时对桌面的压强
成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa
中学生站立时对地面的压强约1×104Pa
1Pa的物理意义
物体每平方米面积上受到的压力为1N
S
:
受力面积
S1
S2
S1
S2
p
=
F
S
根据
F
=
PS
S
=
F
P
例题:
一本重2.5N的教科书平放在水平桌面上,与桌面的接触面积为5×10
m
,试计算书对桌面的压强。
-2
2
F
S
解:p=
=
——————
=
50
Pa
2.5N
5×10
m
2
-2
答:书对桌面的压强为50Pa
体重460N,接触面积为10cm2
体重6×104N,每只脚掌面积为600cm2
比一比
谁对地面的压强大?
解:芭蕾舞演员单脚站立在水平地面上,F1=G=460N。
F1
S1
p1
=
460N
=
10-3m2
=
4.6×105Pa
S1=10cm2=10×10-4m2=10-3m2
大象四脚站在水平地面上,F2=G
=6×104N
S2
=
4×600
cm2
=
2400×10-4
m2
=
2.4×10-2
m2
F2
S2
p2
=
6×104
N
=
2.4×10-1
m2
=
2.5×105Pa
答:芭蕾舞演员对地面的压强比大象脚掌对地面的压强大。
任何物体能够承受压强的能力都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被压坏。为了不压坏物体,要设法减小压强,而有些情况下又需要增大压强。请看下面的图,讨论并回答图中的问题。
啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存有什么用?
滑雪运动员为什么不会陷下去?
钢轨为什么铺在枕木上?
斧头的刃为什么很锋利?
例2.下面所述各事例中,为了减小压强的有___,为了增大压强的有__,
ACEF
BD
A、铲土机的宽履带
B、锋利的剪刀刃
C、骆驼宽大的脚掌
D、很细的钉尖
E、钢轨铺在枕木上
F、宽大的房基
p=
F
S
在压力不变时,减小受力面积
S
在受力面积不变时,增大压力
F
1、增大压强
在压力不变时,增大受力面积
S
在受力面积不变时,减小压力
F
2、减小压强
…
…增大或减小压强的方法…
…
…
…
…
…跟压强有关的现象…
…
…
…
站在雪橇上的人不容易下陷
减小对地面的压强。
通过增大受力面积,
……跟压强有关的现象……
通过减小受力面积,
增大压强
此人为什么能安然无恙的睡在钉床上呢?
分析原因?
A
C
B
如图,同一块砖按不同的方式放在水平地面上。则砖对地面压力的关系FA
FB
FC.
平放
侧放
竖放
…
…跟压强有关的现象…
…
…
…
=
=
如图,同一块砖按不同的方式放在水平地面上。则砖对地面压强的关系pA
pB
pC.
<
<
分析、边长为10cm,质量为2kg的正立方体放在水平桌面上,若沿如图1所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强
___
。如果沿如图2所示的虚线去掉一半,其余部分不动,这时它对桌面的压强
___(填“变大、变小或不变”)
1
2
变
小
不
变
1、影响压力作用效果的因素是
(
)和(
)
压力大小
受力面积大小
2、质量是60Kg的人,每只脚与地面的接触面积是200cm
,当他行走时,地面受到的人压力为
(
)
3、有用锥子装订报纸时,锥子磨得尖尖的是为了(
)。背书包时,用较宽带子是为了(
)
4、在下列措施中,为了增大压强的时(
)
A,打地基的桩,其下端做成尖形。B、载重汽车多装几个车轮。
C、背行李的背带做得宽些。
D、把铁轨铺在枕木上。
5、物体被压在竖直墙面上,画出物体对墙面的压力示意图。
F
588N
增大压强
减小压强
A
8、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
开拓思维
在海滩发案现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模,测量鞋模的平均厚度为3cm,质量为675g;又经测试达到脚印同样深度压强为1.5X104Pa,那么犯罪嫌疑人的体重为
N?
(ρ蜡=0.9X103kg/m3)
750
压强
表示压力的作用效果。
物体单位面积上受到的压力。
公式:
p
=
F
S
帕斯卡(
Pa
),简称:帕
1
Pa
=
1
N
/
m2
总结回顾
意义:
定义:
单位:
F----压力----牛----N
S-----受力面积---平方米----
m2
P----压强