八年级物理下册8.1认识压强学案新版粤教沪版.doc

81 认识压强一、情景引入雪地行走，脚容易陷入积雪；有了宽宽的滑雪板，运动员不仅不会陷进雪里，而且还能在雪地上滑行。你能说说这是为什么吗？你见过推土机、坦克的履带吗？工地上隆隆驶过的大型卡车，为什么要安装许多车轮？小小的图钉，为什么要把它的头部做得很尖？制造者为什么要将这些东西制造成这个样子，只有我们认真学习，才能掌握这些知识。二、教材研究问题1 什么是压力？压力与重力有什么关系？图1压力：在物理学中，把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。由压力的定义可知，压力的作用点在 ，压力的方向是 。请你作出下图1中物体对地面和斜面压力的示意图。压力与重力的关系： 物体放在支持面上，对支持面上有压力的作用，但这种压力并不一定与物体的重力相等。在初中阶段常见两种情况： 放在水平支持面上的物体，对支持面的压力与物体的重力相等，如下图所示；记为：F=G物。放在斜面上则不相等。图2 放在规则容器（圆柱、正方体、长方体等）中的液体对容器底部的压力与液体自身的重力相等，如图2所示；记为：F=G液。其他容器不相等。问题2 压力的作用效果跟哪些因素有关？图3在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用如图3所提供的器材（小桌、海绵、砝码、木板）设计了图4中a、b两个实验，通过观察图4（a）、图4（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后，小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图4（c）所示。通过对图4（a）、图4（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。图4请你根据课本知识分析：（1）小明和小华是根据_的现象来比较压力的作用效果的。（2）造成前后两个结论不一致的原因是_。（3）设图4（b）中小桌对海绵的压力效果是Pb，图4（c）中小桌对木板的压力效果是Pc，则Pb_ Pc（填“小于”、“等于”或“大于”）。（4）比较图4（b）和图2（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是： 。问题3 什么叫压强？如何计算压强？ 阅读课文P63面内容填空。（1）为了全面的反映压力的作用效果，我们引入了压强，压强是把物体 上受到的 叫做压强。 （2）压强的计算公式：P= 还可以推导出：F= ，S= （3）F表示压力，单位是 ，S表示 单位是 常见面积单位换算：1cm2= m2 。 P表示压强，推导单位是N/m2，其表示的物理意义是： 。压强的专用单位是： 。压强的计算 认真学习课本P64页例题，然后总结解题方法。 对于固体压强的计算，一般是物体放在水平面上，此时，有F=G物。所以计算思路是：知道物体的质量计算物体的重力G= ；然后利用F= ；再利用压强公式P= 计算出压强。这个思路也可逆转，从而求出物体的质量。 算一算：小勇同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动，若小勇和自行车总重680N，车胎与地面总的接触面积为0.004m2，则小勇骑车时，自行车对地面的压强为多大?问题4 如何增大或减小压强？ 根据压强公式：P=结合数学知识知道：要想增大压强可以通过增大 或减小 实现；要想减小压强可以通过减小 或增大 实现。现在你应该知道工地的卡车安装许多车轮，目的是在压力一定时， 车轮与地面的接触面，从而 压强；图钉尖的头部做得很尖是 一定时， 压强；而图钉冒又是为了 压强，做得很大。铁轨铺在木枕上的目的是为了 压强，使木枕不易陷进地基。请列举在生活或生产中，增大压强的例子有： 。减小压强的例子有： 。图5三、典例分析【例1】如图5图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、3位置上，试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。【分析】见图B，当物体分别放在梯形木块的1、2、3处，物体的重力不变，都是40N，且方向都是竖直向下，作用于物体的重心上。而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。在位置1时，压力的方向垂直于斜面指向梯形木块，数值小于重力，即F1G；在位置2时，压力的方向是竖直向下，数值等于重力，即F2=G=40N；当放于位置3时，虽然物体与梯形木块接触，但它们之间没有互相挤压，故无作用力，物体对梯形木块的压力为零。【说明】压力和重力是两个不同的概念。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力是物体对物体挤压而产生的力，它们的性质不同；重力的施力物体是地球，压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体；重力的方向总是竖直向下，压力的方向则垂直于受压面；重力的大小正比于物体的质量，压力的大小取决于物体间的挤压程度。置于静止水平平面上的物体，对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等，这是由于此时物体的重力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情况下，压力的大小和施力物体的重力不相等。【例2】下列情况中，为了减小压强的是（ ）A鞋底刻有花纹B图钉尖进入墙时要用力按C钢轨下面铺上枕木D用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了【解析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积。鞋底花纹是为了增大摩擦，图钉尖进入墙用力按是增大压力，磨刀是为了减小受力面积。而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小。【答案】C。【例3】图钉尖端的面积是0.3mm2，钉帽的面积是1.5cm2。用9N的力垂直于墙壁按这只图钉，试求：（1）钉帽受到的压力和压强？（2）墙壁受到的压力和压强？【解析】当用力按图钉的帽，图钉将外力大小和方向不变地进行传递，钉帽的面积大，它对手产生的压强小，而钉尖的面积小，对墙壁产生的压强大。【解答】F1=F2=9NP1=F1/S1=9N/(1.510-4m2) =6104PaP2=F2/S2=9N/(0.310-6m2) =3107Pa钉帽和墙壁受到的压力都是9N，钉帽受到的压强为6104Pa，墙壁受到的压强为3107Pa。【说明】固体在处于平衡状态时，能够等值地传递外加压力，但压强的传递是非等值的，它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下，压强的大小与受力面积成反比。在应用公式p=F/S计算时，各个量的单位必须统一用国际单位制的单位。四、达标训练知识点1压力1、关于压力，下列说法正确的是 （ ）A、压力总是由于物体的重力产生的； B、压力的方向总是竖直向下的；C、压力的大小总是等于物本的重力； D、压力的大小有时等于重力；2、在下图6中，正确表示压力的是 （ ）图6知识点2压力的作用效果图73、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图7甲所示。(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与_有关。(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与_有关。(3)实验过程中，压力的作用效果是通过_表现出来的。(4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图乙所示，比较甲、乙两种情况后，小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，请对此结论作出简要评价。 _。知识点3压强4、下列关于压力和压强的说法正确的是 （ ）A、单位面积上受到的压力越大，压强越大；B、受力面积越大，压强越小；C、重力越大，压力越大； D、压力越小，压强越小；5、通常，一个静止站在水平地面上的同学，对地面的压强最接近于 （ ）A、10Pa ； B、102Pa ； C、104Pa ； D、106Pa；知识点4增大或减小压强6、下列现象中，为了增大压强的是 （ ）A、骆驼长着宽大的脚掌； B、载重汽车装有许多轮子；C、坦克车装有宽宽的履带； D、压路机装有质量很大的碾子；7、在结冰的河面上玩耍时，若发现脚下的冰即将破裂，应立即采取的措施是（ ）A、迅速跑开； B、单脚站立； C、双脚站立； D、趴在冰面上挪开；五、中考试题1如图8所示的事例中，属于减小压强的是图8【解析】：减小压强的方法有：在压力一定时，增大受力面积；或在受力面积一定时，减小压力。此题A、B、C均属于在压力一定时，减小受力面积，从而增大压强；而D是属于压力一定时，增大受力面积。【答案】：D。3电动车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱，下表是某型号电动自行车的相关数据。若骑车人的质量是60kg，在10min内连续行驶3km，根据相关信息求：在行驶过程中，车对地面的压强是多大（g取10N/kg）。质量m/kg40行驶过程中轮胎与地面接触的总面积/m28103电能转化为机械能的效率75工作电压U/V32速度v/（ms-1）10骑车人质量60kg时的平均阻力F/N20【解析】：要计算车对地面的压强，必须采用公式P=，根据公式再从表中获取相关信息可得到F、S，这里应注意，行驶过程中，对地面的压力是车与人的重力之和，受力面积为轮胎与地面接触的总面积，即：F=G车+G人=40kg10N/kg+60kg10N/kg=1000N；S=8103 m2，知道了F、S，即可采用公式进行计算。【答案】：1.25105Pa。 六、课堂测评1一个密度为0.5103 kg/m3、边长为0.2m的实心正方体放置在水平地面上，该物体的质量是 kg，它对地面的压力大小是 N，对地面的压强是 Pa。(取g=10N/kg)图92如图9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。此过程中，物体A受到的摩擦力_水平推力F（选填“大于”、“等于”或“小于”），物体A对桌面的压力_（选填“变大”、“变小”或“不变”），物体A对桌面的压强将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）。3据报道：“一男子陷在泥沼里，他挣扎着力图把一只脚拔出来，结果下陷得更快更深。抢救队员在泥沼上铺上木板，从木板上靠近该男子，把绳索递给他。大家合力把他拉出后，让他平躺在泥沼上以蛙泳姿势移离泥沼。”（1）报道中描述 的过程对泥沼的压强增大；（2）报道中描述 和 的过程对泥沼的压强减小，你判断的依据是： ；图104如图10所示，三个材料相同，但粗细、长短都不相同的均匀实心铁制圆柱体竖直放在水平地面上，对地面压强较小的是 （ ）A甲铁柱 B乙铁柱 C丙铁柱 D无法确定5下列事例中，为了减小压强的是 （ ） A、注射器的针头做得很尖 B、压路机上碾子的质量很大 C、载重汽车装有许多很宽的车轮 D、滑冰运动员的冰鞋上装有冰刀6如图11是北京奥运会部分运动项目图标，在这些项目中运动员对地面压强最大的是 （ ）图117在水平地面上放置一块砖，若从中间横切一刀，拿走一半之后，则剩余的对地面的（ ）A、压力减半，压强减半。 B、压力减半，压强不变。C、压力不变，压强减半。 D、压力不变，压强不变。8一个体重是60千克的人，他每只脚接触地面的面积是100cm2，他站立时，对地面的压强是多少？行走时，对地面的压强是多少？9有一边长为0.1m的正方形金属块，质量为15kg，放在面积为0.5m2的水平桌面中央。求：（1）金属块对桌面的压力多大？（2）金属块对桌面的压强多大？ （g=10N