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第十四章压强和浮力1压强,一、压力：垂直压在物体表面上的力。,1、方向：垂直物体表面，指向受力物体；,2、作用点：物体表面；,压力与重力方向一致,压力与重力方向不一致,3、大小：,水平面上一静止物体对水平面的压力大小等于物体重力,斜面上物体对斜面压力小于物体重力,竖直墙面上物体对墙面的压力等于物体受到的压力,接触不一定有压力,综上所述：压力的大小应由受力分析具体得出,4、关于压力作图的几个常见错误,他为什么会“安然无恙”呢？,二、压力的作用效果：形变,对比1和2：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；对比1和3：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。,相似实验：,根据受力分析，铅笔两端手指受压力大小相等，笔尖一端受力面积小，压力的作用效果明显。,三、压强,1、压强是表示压力作用效果的物理量。2、压强的定义：物体单位面积上受到的压力。,3、单位：国际单位：帕斯卡（Pa）简称：帕1Pa=1N/m21Pa表示：1m2面积上作用1N压力常用单位：千帕（kPa）、兆帕（MPa）,4、压强与压力的区别,压力,物体间的一种相互作用,压强,压力与受力面积的比值,反映相互作用的大小，但无法反映作用效果的大小,反映压力作用效果的大小，但无法反映相互作用的大小,7,4,6,8,5,2,1,3,9,5、增大和减小压强,增大压强,增大压力,减小受力面积,减小压强,减小压力,增大受力面积,下列事例，增大压强的是：,1、书包带做得很宽2、拖拉机安装履带3、载重汽车多装轮子4、滑雪板做的比较宽大5、建筑时，楼房打地基6、坐沙发比坐板凳舒服7、螺丝下面垫垫圈8、铺铁轨时垫枕木,9、针做的很尖10、刀刃做的很薄11、滑冰时穿的冰鞋下面有冰刀12、利用棉线把肥皂切开,四、典型例题分析,1、多个受力找压力,例、用42N的力把重49N的物体紧压在竖直墙上，物体与墙壁的接触面积为100cm2，则墙受到的压强为多少？,解：100cm2=0.01m2,答：墙受到的压强为4200Pa。,分析：题目中出现多个受力，需要根据受力分析找到相应受力面上作用的压力。,例：有一个重5N的物体，底面积为50cm2，放在水平桌面上，用3N的力竖直向下压物体时，物体对桌面的压强是多大？,解：50cm2=0.005m2F=5N+3N,答：物体对桌面的压强是1600Pa。,2、多个面积找受力面积,例：质量是2.7kg的实心正方体铝块放在面积为1m2的水平桌面中央，铝块对桌面的压强为多少？（g=10N/kg）,分析：看到受力物体为有限大小时，首先反映的是题目所对应的物理图景；确定物理图景后再根据相应的条件解题。,解：,3、柱形体压强,例：两个实心正方体甲和乙放在水平地面上，如图所示，它们的密度、体积和对地面的压强分别是甲、V甲、p甲和乙、V乙、p乙。若V甲p乙D、若甲乙，一定有p甲p乙,分析：所谓柱形体是指可以用V=S底h计算体积的物体，比如：正方体、长方体、圆柱等。在计算它们对其他物体压强时，方法比较多。而且这一类问题在利用压力和受力面积求压强时，往往都比较困难。,以上公式只适用一个柱形体，底面为受力面积，放在水平地面的情况。,A、若甲=乙，一定有p甲p乙D、若甲乙，一定有p甲p乙,解：物体为柱形体，根据p=gh，当甲=乙，h甲h乙，所以p甲p乙，故A对，B错。同理，C错，D对。,遇到柱形体，计算压强时用p=gh，可以简化计算过程,4、切割问题,例：一块均匀的正方体木块，放在水平地面上，对地面的压强为p，若任意截去1/2；有三位同学对剩下的1/2木块对地面的压强做了如下判断：小红认为可能为p/2；小明认为可能为p；小刚认为可能为2p，则以上判断中A、只有小红正确B、只有小明正确C、只有小红、小明正确D、小红、小明、小刚都正确,分析：切割问题的特点在于切割的方式不同对压强的改变不同，我们看以下几种主要的切割方式：,竖直切割，压强不变。,水平切割，压强减小。,体积切除比例比面积切除比例大，压强减小,体积切除比例比面积切除比例小，压强增大,例：一块均匀的正方体木块，放在水平地面上，对地面的压强为p，若任意截去1/2；有三位同学对剩下的1/2木块对地面的压强做了如下判断：小红认为可能为p/2；小明认为可能为p；小刚认为可能为2p，则以上判断中A、只有小红正确B、只有小明正确C、只有小红、小明正确D、小红、小明、小刚都正确,综上所述：只要切割的方法正确三种情况都有可能，故选D。,例：在水平放置的书架上，并列竖放着10本完全相同的书（每本书与书架的接触面积相同），书架的隔板受到书的压力为F，压强为p。当从右边取走4本书后，其余6本书不动，书架的隔板受到书的压力和压强为A、压力为F，压强为pB、压力为F，压强为3p/5C、压力为3F/5，压强为3p/5D、压力为3F/5，压强为p,分析：上面这个问题虽然没有提到切割，实际上属于竖直切割的问题，根据前面的讨论，不难看出选D。,5、端值问题,例：一个人站在地面上，地面承受的压强是1.6104Pa，每只鞋底面积是150cm2，如果雪能承受的最大压强是0.8104Pa，问每只滑雪板最小面积是多少？（不计滑雪板质量）,分析：端值问题处理时应该使用不等式，但由于初中不等式知识的有限，取等式处理更方便。首先根据压强知识，压力一定时，受力面积小，压强大。再计算当压强为0.8104Pa时的受力面积就是最小面积。,解：,答：每只滑雪板最小面积0.03m2。,直接将公式带入整理得：,方便之处在于，压强单位上下约掉，不用再将面积单位化成国际单位制，使计算简化。,例：将边长为10cm、重30N的正方体放在面积为1m2的正方形水平桌面上求桌面受到的最小压强和最大压强各是多少？,分析：根据压强知识，压力一定时，受力面积越小，压强越大。此题中，受力面积的变化，将影响到压强的变化。通过作图建立正确的物理图景，分析受力面积什么时候最小，什么时候最大，是解决此题的关键。,物体全部放在桌面上时受力面积为物体底面积，此时受力面积最大。,当物体有四分之一的面积在桌面上时，物体可以静止在桌面上，受力面积最小。,解：,S=0.1m0.1m=0.01m2,F=G=30N,答：最大压强为12000Pa，最小压强为3000Pa.,6、叠放问题,叠放问题一直是中考物理中压强问题考察的难点，它需要对压强知识和受力分析熟练的掌握，同时需要较强的数学基础。,例：一块长方体花岗岩纪念碑质量1.5105kg，地面所能承受的最大压强为1.2105Pa。为使地面能承受纪念碑的压力，现把纪念碑矗立在高1m、密度为2103kg/m3的长方体基石上，则基石的面积至少为多大？（g=10N/kg）,分析：根据题意，首先画图进行受力分析，可知地面受到的压力等于纪念碑的重力加上基石的重力。正是由于这个压力才对地面产生了压强，而这个压强有一个最大值。,解：,带入数据，解方程得S基=15m2。,例：水平地面上竖直放置着A、B两个圆柱体。它们的重力之比是2：3，对地面的压强之比是pA：pB=1：3。把A叠放在B上后，B对地面的压强变为pB。则pA：pB等于A、1：5B、2：3C、3：4D、5：9,分析：拿到这到问题后，首先是建立正确物理图景。其次是建立所求量与已知量间的公式关系,解：因为物体放在水平