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文档简介
第1节压强
知识点1压强(重点)
(1)定义:重点作用在物体表面的力叫做压力c如下阕所示,分别为杯子对桌面的压力、图钉
对墙面的压力、物块对斜面的压力。
(2)方向:压力垂直于接触面,指向被压物体。
(3)作用点:在所压表面上。
(4)作用效果:使受压物体发生形变。
2.压力与重力的区别与联系
压力重力
於京
力的示意图
物块A对斜面的压力物块A受到的重力
施力物体物块A地球
区别受力物体斜面物块A
力的方向更直于受力面指向受力物体竖直向下
力的大小不一定等于物体重力G=mg
力的作用点在被压物体上物块重心
性质弹力引力
产生原因物体间相互接触且挤压地球的吸引
压力可以由重力产生,也可以由其他力产生。只有当物体放在水
联系
平而上时,物体对水平面的压力在数值上等于重力,即FMG
理解:几种常见情况下压力的大小
用点点窄"?
尸压=F+CF=G-FF=F-GF=FF<G
aaaa
(1)压力:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。如用手指往墙上按图钉时,
力气较小时不能将图钉按进去,力气较大时才可以按进去。
(2)受力面积:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。如下图所示,两只手
指受到的力大小相同,与铅笔尖接触的手指较痛;气球哽到手掌和手指的力大小相同,在手指的作用
下凹陷得明显。
4.压强
(1)定义:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
(2)公式:如果用p表示压强、F表示压力、S表示物体的受力面积,则p=:o
(3)单位:在国际单位制中,力的单位是牛,面积的单位是平方米,压强的单位则是牛每平方
米,它有一个专用名称叫做帕斯卡,简称帕,符号是Pa.1Pa=1N/m2.
36
常用单位:千帕(kPa)、兆帕(MPa):1kPa=10Pa,1MPa=10Pao
(4)物理意义:压强是描述压力作用效果的物理量。
(5)变形式:利用压强求压力用F=pS;利用压强求受力面积用5=工。
P
(6)常见数值:一颗西瓜子平放在桌面上,对桌面的压强约20Pa;一张报纸平放在桌面上时
对票面的压强约0.5Pa,成年人站立在地面上时对地面的任强约为1.5X10,Pao
(1)p=g为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体,还是固体)。
(2)用公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p—Pa,F—N,S—m2o
(3)公式中F是压力,而不是重力,但物体容止在水平面上时(只受重力和支持力),对水平
面的压力的大小等于物体的重力的大小。
(4)公式中的s是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接rnry
触的面积。如图所示,将一底面积为S的物体A分别放置在面积为&和S?的两,,L_^
个桌面上,两种情况下,物体对寂面的压力相等,但图甲中受力面积是S,图乙y
中受力面积是S2o甲乙
应用1认识压力
例1:关于压力的说法,正确的是()
A.相互接触的物体间必定存在压力
B.压力的方向一定竖直向下
C.物体对地面的压力总等于它的重力
D.压强反映压力的作用效果
应用2:压力的示意图
例2:如图所示,物块正沿粗糙斜面向上滑动,请画出物块对斜面的压力厂的示意图。
应用3压强的计算
例3:双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速
行驶,5min通过的路程为900m,已知平衡车的质量为10kg,轮胎与地面的总接触面积为25cmg
取10N/kg。求:
(1)平衡车和小红的总重力。
(2)小红驾驶平衡车时,车对地面压强。
知识点2:怎样减小或增大压强(重点)
方法公式解释
压力F一定时,增大受力面积S
st
I八
受力面积S一定时,减小压力F"P=
S
1尸J
增大受力面积S,减小压力F
实例:
空心转铁轨铺在枕木上桥梁跟■标志
方法公式解释
个立
A力F一定时,减小受力面积S
个FT
受力面积S一定时,增大压力F
s
个FT
减小受力面积S,增大压力F
实例:
应用4:减小或增大压强
例4:下列事例中,属于减小金强的是()
A.切芒果的刀磨得很薄B.铁轨下铺枕木
0.用针绣花D.细线切鸡蛋
Q1电点理逾
重点实验探究影响压力作用效果的因素
【提出问题】压力的作用效果跟什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想1:压力的作用效果可能与压力大小有关。
猜想2:压力的作用效果可能与受力面积大小有关。
【进行实险】
甲乙丙
(1)如图甲所示,把小桌正立放在海绵上,观察并记录海绵的凹陷程度;
(2)如图乙所示,把小桌正立放在海绵上,并在桌面上放一个硅码,观察并记录海绵的凹陷程
度;
(3)如图丙所示,把小桌倒立放在海绵上,并在小桌上放一个法码,观察并记录海绵的凹陷程
度。
物理方法:控制变量法、转换法
控制变量法:研究压力大小对压力作用效果的影响时,要控制受力面积一样;研究受力面积大小
对压力作用效果的影响时,要控制压力大小一样。
转换法:将压力的作用效果转换成海绵的凹陷程度C
【实脸记录】
试验次数压力受力面积压力作用效果
1桌子的重力桌脚明显
2桌子和碳码的总重力桌脚很明显
3桌子和成码的总重力桌面不明显
【分析与论证】
(1)比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中桌子对海绵的压力大,海绵凹陷程度大,
即乙图压力的作用效果比甲图明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明
显0
(2)比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图中海绵受力面积小,海绵凹陷程度大,即乙
图压力的作用效果比丙图明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【实脸结论】
压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关。
(1)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【交流与评估】实验中,为什么选用海绵做实验器材,而不选用木板?
因为此实验是通过发力物体的形变程度来体现压力的作用效果的,海绵形变程度较明显,而木
板等一些较硬的物体形变程度不明显,故不选用木板等一些较硬的物体代替海绵。
Efe偏方缶
针对练习:探究影响压力作用效果的因素
例:如图所示是小华“研究影响压力作用效果的因素”实脸;
(1)通过实验图(C)和图(D),可以得出:力能使物体发生,小华是根据海绵的凹陷程度
来比较压力的作用效果的,这种物理研究方法叫:;
(2)小华为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的两次实脸进行比较可
以得出结论:当相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;为了探究压力作用的效果跟受
力面积大小的关系,应该通过图中的两次实脸进行比较,得出结论:当相同时,受力
面积越小,压力的作用效果越明显。
0易错分需
易错点:压力的作用点易画错
例:下图中,正确表示压力的是(
提升:固体压强计算的推导式
如图所示,物体的高为h,密度为p,底面积为S,放在水平面上,对水平面产生的压
强/?=£=£==仅*=网1g=/7g/?。其中,p表示物体的密度,单位是kg/m3;g=9.8
SSSSS
N/kg,粗略计算时g可以取10N/kg;h表示物体高度,单位是m;p表示压强,单位是Pa,
推导式p=pgh的适用条件有:
(1)密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体),如图所示;个
(2)物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;>——-7\
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)o|一U0
国典例分薪
例:高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压
力分别为4、FB,压强分别为PA和PB。关于它们的大小关系,正确的是()
/A-BFv
!/
A.E\<4,2\<PBB.以>FR,p、=Pn
〃\<PB
c.FA>FB,PA〉PBD.F%>FB,
Q1电点理逾
突破1:叠加体的压强
例1:如图所示,A、B是由同种材料制成的实心圆柱体,A高度是B的3倍,按如图1所示方式放
置在水平地面时,A对地面与B对A的压强之比为3:1;若将A、B倒置后仍然放在水平地面上(如
图2所示),则此时A对B的压强与B对地面的压强之比为()
图1图2
A.1:3B.1:2
C.4:1D.1:1
【针对训练1】甲、乙两个实心正方体的密度之比。二4:1,质量之比如:毋1:2,若按(甲)、
(乙)两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上,(如图所示),则地面受到的压强之比是
甲乙
突破2:截取问题
例2:甲、乙两个实心均匀正方体放置在水平地面上。若沿竖直方向切去相同厚度后,甲、乙剩余
部分对地面的压强QJ、剩余部分质量小“=勿。’。则关于切去前甲、乙对地面的压强Q八P
乙,压力尸八尸乙的大小关系,下列判断正确的是()
A.pp乙,Fw<F乙B.p甲>p乙,FF乙
C.。yV。乙,F甲=F乙D.。害V。乙,F串VF乙
【针对训练2】如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。若在甲、
乙的上部沿水平方向截去相同的高度,它们剩余部分对地面的压力和压强分别为外、弓和加、p乙,
则()
甲乙
A.%>外.,P^>PL
B.%>F乙,plfl<p乙
C.%<%,外>P乙
D.%<区,P甲<P乙
现困绰5
1.如图所示实例中,属于增大压强的是()
A.菜刀刀刃很薄B.铁就铺在枕木上
C.“玉兔2号”月球车轮子大而宽D.滑雪板的面积较大
2.如图所示,同种材料制成的两个实心圆桂体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2:1,底
面积之比为1:2,下列说法正确的是(
A.它们对地面的压力之比为2:1B.它们对地面的压力之比为1:1
C.它们对地面的压强之比为1:2D.它们对地面的压强之比为4:1
3.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是()
甲乙
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度大于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
D.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强
4.小明利用海绵、桌子和硅码进行探究压力的作用效果跟哪些因素有关的实验,如图所示,下列分
A.甲、乙图探究的问题是:压力的作用效果与压力是否有关
B.探究的结论是:压力的作用效果只与压力的大小有关
C.通过观察海绵凹陷程度判断压力作用效果
D.探究过程用到了控制变量的方法
5.如图示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在地面上,其中甲、乙的高度相同,乙、丙的底面积
相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是()
(
0
丙
甲
A.外=P乙〉P,AjB.Pl产。乙=P内
C.小甲=小乙=m内D.m尹<m乙="i内
6.有一个边长为10厘米的正方体,重力为50牛,放在光滑墙角处,如图所示,受到水平方向力
月,=150牛,竖直方向力B=15牛的作用,这时墙壁所受压力为牛,墙壁所受压强为
帕,地面所受压力为牛,地面所受压强为帕。
7.如图所示是公交车配备的安全锤。紧急情况下,应使用安全锤的(填7”或“8”)端砸
向玻埔窗的边角,破窗逃离,这是用的方法,来增大压强。
A
8.如图甲中,同种材料制成的A、B两个实心立方体,A、B两物体对水平桌面的压强分别为20Pa
和40Pa。如图乙,把A放在B的上面时,A对B的上表面的压强为_____Pa;B对桌面的压强为_____Pa。
甲乙
9.已知A、B两个实心正方体的密度相同,质量之比恤:恤=1:8,如图所示,若按甲、乙两种不同
的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比P磐:0片0
[AB
B
A
甲乙
10.如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比4:%=2:1,底面积之比S,\:SB=1:3,
它们对地面的压强相等,则它们的密度之比夕:仆=;它们对地面的压力之比反:
若将A叠放在B的上方,会使B对地面的压强变为原来的倍。
11.如图所示,同种材料制成的正方体A、B,边长分别为20cm和10cm,A放在B的上面中央,B放
在水平地面上,A对B的压强为2.16X10'Pa(g取10N/kg)c求:
(1)材料的密度:
(2)B对地面的压强。
12.随着乌俄战争的推进,大批俄罗斯坦克开往乌克兰,如图示一辆质量为50t的7-90A型坦克停
在水平地面上,它的每条履带与地面的接触面积是1.5m2,一头成年大象质量是4500kg,每只脚的
底面积为600cm2,通过计算比较坦克和大象站立时对地面的压强大小。(g取10N/kg)
1
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