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270446510160第十一讲
第十一讲
250698046355压力、压强
压力、压强
222885126365学习内容
学习内容
2609851225551.了解压力,通过实验探究,知道影响压力作用效果的因素;
2.理解压强的定义、公式及单位,能运用压强公式进行简单计算;
3.知道增大压强和减小压强的方法;
1.了解压力,通过实验探究,知道影响压力作用效果的因素;
2.理解压强的定义、公式及单位,能运用压强公式进行简单计算;
3.知道增大压强和减小压强的方法;
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知识梳理
知识梳理
压力
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
1. 产生的条件:相互接触的两个物体相互挤压。例如:静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的作
用,篮球对地面有压力;静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压,所以没有压力。
2. 方向:与受力物体的支撑面垂直,并指向支撑面,由于受力物体的受力支撑面可能是水平面,也可能
是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定指向,它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直。
3. 单位:牛顿,符号:N
4. 压力和重力是两个性质完全不同的力,区别如下:
压 力
重 力
施力物体
物体
地球
受力物体
支持物
物体
大小
决定于相互挤压所发生形变大小
G=mg
方向
垂直于受力物体表面,并指向支持面
竖直向下
作用点
在支持面上
物体重心
力的性质
接触的物体间相互挤压而发生形变产生的,属于弹力
来源于万有引力,是非接触力
受力示意图
压强
表示压力作用效果的物理量。
1. 压力的作用效果与压力和受力面积有关。
探究实验
提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关。
猜想和假设:跟压力的大小有关,跟受力面积的大小有关。
进行实验:
①照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;
②再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;
③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
实验步骤①、②是受力面积一定,改变压力的大小,步骤②、③是压力一定,改变受力面积。
实验结果:泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。压力越大,效果越明显,
受力面积越小效果越明显。
2.定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
3.计算公式及单位
①公式:(定义公式)
②单位:国际单位为帕斯卡(Pa),简称帕。
1Pa=1N/m2。表示1m2面积上所受的压力是1N,Pa是一个很小的单位,一张报纸平放时对桌面的压强约
1Pa。实际应用中常用千帕(kPa) 兆帕(MPa)作单位,气象学中常用百帕(hPa)作单位,换算=,,。
4.注意:压强大小是由压力和受力面积共同决定的,不仅仅决定于压力大小。压力F和受力面积S之间不存在因果关系,但压强p和F、S之间有着密切联系,在S一定时,p与F成正比,在F一定时,p与S成反比。
三. 增大和减小压强的方法
在生活中我们常常会遇到要增大或减小压强的问题,根据影响压强大小的两个因素,可以从两个方面来增大或减小压强。
1.增大压强的方法
2.减小压强的方法
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例题讲解
例题讲解
1.如图所示物体A静止在水平桌面上,其右侧正好与桌边相齐,若用水平推力把物体A向右缓慢推出,
515429512700则从开始推动到物体A翻倒之前,物体A对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力不变,压强增大
B.压力减小,压强增大
C.压力减小,压强不变
D.压力和压强都不变
【变式】一个长方体木块放在水平桌面的边缘,O为木块的中心,如图所示。木块3914775203835的重力为G,底面积为S,则下列说法不正确的是( )
A.木块对桌面的压力为G
B.木块对桌面的压强为G/S
C.木块对桌面压力的受力面积小于S
D.沿竖直方向将木块外侧的部分切掉,桌面受到压强变小
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2.如图所示,甲、乙两个立方体(V甲>V乙),分别放在水平地面上,它 们
对地面的压强相等,若把乙放在甲上面,甲对地面的压强增大p1,若把
甲放在乙上面,乙对地面的压强增大p2,则p1、p2的大小关系为( )
A.p1>p2 B.p1=p2 C.p1
举一反三:
【变式】某工厂修建一座烟囱,设计的烟囱地基占地面积4m2,建成的烟囱重约,对打算修建烟囱的地方进行勘测,测得这里的地面所能承受的压强为。问:这座烟囱能否按原设计修建?如果不行而又必须在原地修建,可采取什么措施?
3.在下列事例中,采用增大受力面积的方法减小压强的是( )
A.啄木鸟利用长长的尖嘴啄食害虫 B.老虎用其锐利的牙齿咬碎猎物
C.火星探测车的轮子很宽 D.斧头的刃越薄越锋利
举一反三:
【变式】盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡了,称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5mm,当盲人走在上面时( )
A.增大了脚底的压力,使脚底产生感觉 B.增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了脚底的压力,使脚底产生感觉 D.减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
4.有两组同样的砖,A组一块,B组两块,每块砖的长:宽:高=4:2:1,要使这两组砖对面的压强相等,可以怎么放?请大家动脑筋想一想,写在下面的横线上。(想出的办法越多越好)
(1)_____________________________________________;
(2)_____________________________________________;
(3)_____________________________________________。
举一反三:
【变式】a、b两个由同种材料制成的圆柱体,它们的高度相同,质量之比,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比等于( )
A.1:1 B.3:5 C.5:3 D.9:25
5.如图所示,实心均匀正方体A,B放置在水平地面上,受到的重力均为64牛,A的边长为0.2米,B的边长为0.3米。
①求正方体A对水平地面的压强
409067019685②求正方体A、B的密度之比ρA:ρB
举一反三:
4438650432435【变式】已知长方体A、B的密度之比为2:1,底面积之比为l:3,高度之比为2:3。将B放在水平地面上,A叠放在B上面,如图甲所示,B对地面的压强为pB。若把B叠放在A上面,如图乙所示,B对A的压强为pB。则pB:pB为( )
A.4:9 B.3:1 C.13:3 D.13:27
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巩固练习
巩固练习
1.将一张报纸平摊在桌面上,对桌面的压强约为1Pa,其表示的物理意义是 。
2.探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法.用两只手的食指分别压在铅笔两端.
(1) 的方法不合理,该方法未控制 相等.
(2)图甲中,铅笔笔尖面积是0.5mm2,两手指均用2N的力对压铅笔两端.则笔尖对手指的压强为
Pa.
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3.如图所示,左手平压气球,右手指顶住气球,气球静止.左手对气球的压力 (大于/等于/小于)右手指对气球的压力,左手对气球的压强 (大于/等于 /小于)右手指对气球的压强。
4.小明在江边湿地上漫步,他发现,双脚陷人松软的泥土时,用力拔起一只脚,另一只脚反而会陷得更深,原因是小明对泥土的压力 ,压强 。(增大/不变/减小)
5.一个图钉帽的面积是0.8cm2,图钉尖的面积是是5×10-4cm2,若手指对图钉帽的压力20N,则手对图钉帽的压强是 Pa,图钉尖对墙的压强是 Pa.
4238625-622306.如图是a、b两种不同物质质量和体积的关系图像,则 a、b两种物质密度之比为 .如果用质量相等的上述两种物质分别制成如图甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,并将它们放置在水平地面上,那么甲、乙两圆柱体对水平地面的压强之比为 .
48196505321307.水平桌面上有一个质量为m的长方体木块,木块与桌面的接触面积为S,则木块对桌面的压强p1= 。如图所示,将木块沿竖直方向切掉一部分,则剩余部分对桌面的压强p2 (>/=/<)p1.
8.下列关于压力和压强的说法中,正确的是 ( )
A.单位面积上受到的压力越大,压强越大 B.受力面积越大,压强越大
C.重力越大,压力越大 D.压力越小,压强越小
1428752863859.在下列各图中,能正确表示物体对支撑面压力的是( )
418147536131510.小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,分析比较甲、乙两图,下列说法错误的是( )
A. 该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
B. 由图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C. 本实验用到了控制变量法
D. 由图可知压力的作用效果与压力的大小有关
415290038100011.如图所示的水平雪地上,穿着雪橇的芳芳总质量为70kg,没有陷人雪地;而穿着运动鞋的小明总质量为50kg却深陷雪地。下列说法正确的是( )
A. 芳芳对雪地的压力比小明的小
B. 芳芳对雪地的压力和小明的一样
C. 芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D. 受力面积和压力都不等,无法比较谁对雪地的压强大
12.如果一个人在冰面上散步,当冰面快要破裂时,他采取的自救方法最恰当的是( )
A. 马上站立不动 B. 马上抬起一只脚不动
C. 快速跑向安全区 D. 趴下平躺爬向安全区
13.一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为p1,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为p2,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为p3,则三者之间的关系是( )
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14.将质量为200 g、底面积为4×10-2m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2 m2,则书对课桌的压强为(g取10N/kg)( )
A. 5 Pa B. 10 Pa C. 50 Pa D. 5000 Pa
15.同种材料制成的几个圆柱体,它们的质量、粗细、高度各不相同,把它们竖直放在水平桌面上,则( )
A. 较高的圆柱体对桌面的压强大 B. 较粗的圆柱体对桌面的压强大
C. 质量较大的圆柱体对桌面的压强大 D. 它们对桌面的压强一样大
16.(1)画出物体A对墙壁的压力 (2)画出物体A对斜面的压力
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17.小明在探究“压力的作用效果与压力和受力面积的关系”的实验中,做了如图所示的甲、乙、丙三组实验.
(1)实验中,通过观察海绵的形变程度来判断压力的作用效果,这种实验方法叫 。
(2)分析 两组实验可得到结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(3)若要探究压力的作用效果与压力大小的关系,应控制 不变.
18.电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点.如图是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6×103kg,每个轮胎和地面的接触面积为2× 10-2m2,g取10N/kg.
4210050175260求:(1)车对地面的压力
(2)车对地面的压强.
19.小莉同学的质量为45kg,她每只鞋接触地面的面积为1.5×10-2m2,她站在了一块泥地上。为了不让脚
陷进泥地,她在水平泥地上放一块重力为200N的木板,当她站在木板中央时,地面受到压强为325Pa。
(g=10N/kg)求:(1)她对木板的压强;(2)木板与地面的接触面积。
20.“业余侦探”小星发现两个并拢的“可疑”鞋印.为了估测那个人的体重,小星在方格纸上描下一只鞋底接触地面的轮廓(如图所示),图中每个小方格的面积5cm2 。测量时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算。为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边的地面上用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,与地面的接触面积是10cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,压力测力计的示数是15N.根据以上数据,求: (g取10 N/kg)
47434506350(1)垫片对地面的压强 (2)“可疑”人的质量.