
1.能通過實驗理解壓強,知道增大和減小壓強的方法;2.能運用壓強知識解釋生產(chǎn)生活中的相關應用。
能對探究問題的解決有一定猜想,能將結(jié)論與猜想對比,有反思與評估的意識。
看一看 想一想 人在雪地行走,腳容易陷入積雪中,若有了寬寬長長的滑雪板,滑雪運動員不僅不會陷進雪里,還能在雪地上滑行。你能說說這是為什么嗎?
本節(jié)將學習與壓強有關的內(nèi)容。
一 研究壓力作用效果 1.壓力: (1)做一做:用大拇指和食指按照圖所示的方式輕輕夾著三角板,你會感覺到三角板對大拇指和食指的作用力。
一 研究壓力作用效果 1.壓力: (2)議一議:分析瓶子對桌面的力、圖釘對墻的力、貨物對傳送帶的力;它們有哪些共同之處?
一 研究壓力作用效果 1.壓力: (3)壓力的定義:物理學中將垂直作用在物體表面上的力叫做壓力,通常用字母F表示。 (4)產(chǎn)生條件:只有相互接觸并且發(fā)生擠壓的物體間才有壓力。 (5)壓力方向:垂直受力物體表面并且指向被壓物體。 (6)作用點:在被壓物體的接觸面上。
一 研究壓力作用效果 1.壓力:
一 研究壓力作用效果 1.壓力: (7)壓力的大?。簤毫Σ⒉欢际怯芍亓σ鸬摹H粑矬w靜止在水平面上,并且不受其他力,則壓力等于物體的重力G。
一 研究壓力作用效果 1.壓力: (8)壓力的作用效果:壓力作用在受力物體上,使物體發(fā)生形變。 在開始的小實驗中,兩個手指雖然都受到三角板壓力的作用,但感受卻不相同,這表明三角板對兩個手指壓力的作用效果不同。 那么,壓力的作用效果與哪些因素有關呢?
一 研究壓力作用效果 2.做中學:探究壓力的作用效果與哪些因素有關? (1)實驗器材:磚和海綿。 (2)實驗步驟:①按圖8-3(a)(b)所示,分別在海綿上平放一塊磚、疊放兩塊磚時,觀察海綿的凹陷程度,由此能得出什么結(jié)論? ② 按圖8-3(c)所示,將一塊磚豎放在海綿上,比較磚平放與豎放時海綿的凹陷程度,又能得出什么結(jié)論?
一 研究壓力作用效果 2.做中學:探究壓力的作用效果與哪些因素有關? (3)分析論證: 由大量實驗可知:壓力的作用效果只跟壓力大小和受力面積有關。 當受力面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯; 當壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
一 研究壓力作用效果 2.做中學:探究壓力的作用效果與哪些因素有關?
一 研究壓力作用效果 2.做中學:探究壓力的作用效果與哪些因素有關? (4)交流反思: ①實驗為什么用海綿和磚塊? 這是因為海綿:容易發(fā)生形變,實驗現(xiàn)象明顯。 磚塊:方便改變壓力大小和受力面積大小。
一 研究壓力作用效果 2.做中學:探究壓力的作用效果與哪些因素有關? (4)交流反思: ②實驗中用到了哪些方法? A.轉(zhuǎn)換法:通過比較海綿形變程度來反映壓力的作用效果大小。 B.控制變量法: 探究壓力作用效果與壓力關系時,控制受力面積不變; 探究壓力作用效果與受力面積關系時;控制壓力大小不變。
二 壓強的計算 由“探究壓力的作用效果與哪些因素有關”實驗可知,壓力的作用效果不僅與壓力大小有關,還與受力面積有關。為了描述壓力的作用效果,人們引入了壓強的概念。 1.壓強定義:壓力和受力面積之比;即單位面積上受到的壓力。 2.物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量,用字母p表示。 3.公式 :p=F/ S 。 p:壓強;F:壓力;S:受力面積。
二 壓強的計算 3.單位:帕斯卡(Pa),1 Pa=1 N/m2 。 壓強的單位由力的單位和面積的單位組成,寫作“牛/米2(N/m2)”,稱為帕斯卡,簡稱帕,用符號Pa表示。 常用的壓強單位還有百帕(hPa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。 1hPa=102Pa;1KPa=103Pa;1MPa=106Pa;
二 壓強的計算 4.常見壓強的估測: 一顆西瓜籽平放在手上,對手的壓強約為20?Pa。 一張報紙平放時對桌子的壓強約0.5Pa 。 成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa 。
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 例題:工人師傅想把一臺機器放到水平工作臺面上修理。為防止工作臺面被壓壞,他在臺面上放了一塊墊板,如圖8-6所示。已知機器質(zhì)量為90?kg,底面積為300?cm2;墊板質(zhì)量為3?kg,底面積為600?cm2;工作臺面面積為1.2?m2。求墊板和工作臺面各自所受壓強的大小。(g取10?N/kg)。
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 分析:本題中,求墊板所受的壓強時,墊板受到壓力的大小應等于機器的重力大小,受力面積應為機器的底面積。在計算工作臺面所受的壓強時,臺面所受的壓力為機器重力與墊板重力大小之和,受力面積為墊板的底面積,而非工作臺面的面積。
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 解:由題意,機器的質(zhì)量m1?=?90?kg,墊板的質(zhì)量m2?=?3?kg。 墊板所受壓力為 F1?=?G1?=?m1g?=?90?kg×10?N/kg?=?900?N 墊板的受力面積為 S1?=?300?cm2?=?0.03?m2
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 解:墊板所受的壓強為 臺面所受的壓力為 F2?=?G1 + G2?=?m1g?+?m2g ?=?90?kg×10?N/kg?+ 3?kg×10?N/kg? ?=?930?N
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 解:臺面的受力面積為 S2?=?600?cm2?=?0.06?m2 臺面所受的壓強為 所以,墊板所受的壓強為3×104?Pa,工作臺面所受的壓強為1.55×104?Pa。
二 壓強的計算 5.壓強的計算: 討論:如果把機器直接放在工作臺上,臺面受到的壓強有多大?體會一下工人師傅是利用什么原理來減小機器對臺面的壓強的,你還能找到生活中類似的應用實例嗎?請與同學交流你的看法。
二 壓強的計算 5.壓強的計算:
二 壓強的計算 6.物理聊吧: 估算自己站立時對水平地面的壓強,并與同學站立時對水平地面的壓強相比較。行走和站立時,我們對水平地面的壓強一樣嗎?
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 我們有時要增大壓強,有時又要減小壓強。根據(jù)壓強公式可知,要增大壓強,可增大壓力或減小受力面積;要減小壓強,則可減小壓力或者增大受力面積。 1.增大壓強的方法: (1)在受力面積一定時,增大壓力。如壓路機的碾子質(zhì)量很大、用力按壓圖釘?shù)取?br/>三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 1.增大壓強的方法: (2)在壓力一定時,減小受力面積。如刀刃磨得很鋒利、鐵釘、箭頭、長矛等有銳利的尖端,都是通過減小受力面積來增大壓強的。
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 2.減小壓強的方法: (1)增大受力面積。如:鐵路鋼軌鋪枕木、推土機安裝履帶、書包帶較寬等。以上例子都是為了增大受力面積,減小對受力面的壓強。
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 2.減小壓強的方法: (1)增大受力面積。我國登陸火星的“祝融號”火星車,是通過增大車輪與火星表面受力面積來減小壓強的。華表下的基座擴大了與地面的受力面積,以此減小華表對地基的壓強。
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 2.減小壓強的方法: (2)減小壓力。如:貨車嚴禁超載、現(xiàn)代建筑中采用空心磚等。
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 2.減小壓強的方法: (2)減小壓力。如:貨車嚴禁超載、現(xiàn)代建筑中采用空心磚等。
三 生產(chǎn)生活中怎樣增大或減小壓強 你還能舉出生活中增大或減小壓強的例子嗎?
1.平衡狀態(tài):物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。2.平衡力:物體如果在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài), 這兩個力就互稱為平衡力。
1.二力平衡條件:同體、等大、反向、一線。2.二力平衡的應用:A.求力的大小和判斷力的方向;B.判斷物體的運動狀態(tài);C.確定物體重心。3.判斷二力平衡的方法:看物體是否處于平衡狀態(tài)。
①定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。②作用點:在受力物體表面。③方向:垂直受力物體表面并且指向被壓物體。④大?。何矬w靜止在水平面,則壓力等于物體重力G。①定義:壓力和受力面積之比;即單位面積受到的壓力。②單位:帕斯卡(Pa),1 Pa=1 N/m2 。③公式:p=F/ S 。④影響因素:壓力大小和受力面積大小。①增大壓強:增大壓力、減小受力面積。②減小壓強:減小壓力、增大受力面積。
【例題1】(2024·陜西)如圖,某同學拿著實心球靜止站立在水平地面上,該同學和實心球總重500N,雙腳與地面的總接觸面積為,此時他對地面的壓強為________Pa。該同學將實心球投出后,雙腳站立在水平地面上保持靜止,他對地面的壓強與投出實心球之前相比________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
【解析】[1]同學拿著實心球靜止站立在水平地面上,該同學和實心球總重500N,雙腳與地面的總接觸面積為,此時他對地面的壓強為[2]該同學將實心球投出后,雙腳站立在水平地面上保持靜止,因?qū)Φ孛娴膲毫ψ冃?,根?jù)可知他對地面的壓強與投出實心球之前相比變??;
答案: ①. 12500 ②. 變小 ③. 動
【例題2】小剛主張履帶式挖掘機的履帶是減小壓強的例子,因為在松軟的泥土上它沒有陷進去;小強則認為挖掘機從門前平展的水泥路面經(jīng)過時,鋼鐵履帶上的棱條將路面壓出許多“破損的白痕”屬于增大壓強。????請你運用“壓力、受力面積、壓強三者關系”對雙方的觀點進行分析說明:(1)同一挖掘機在松軟的泥土上(提示:受力面積如何,壓強如何):_________;(2)同一挖掘機在水泥路面上(提示:受力面積如何,壓強如何):_________。。
【解析】(1)[1]同一挖掘機在松軟的泥土上,挖掘機履帶與泥土的接觸面積會變大,受力面積變大,壓力不變時,根據(jù)壓強公式可知,壓強會變小。(2)同一挖掘機在水泥路面上相對于同一挖掘機在松軟的泥土上時,受力面積會變小,壓力不變時,根據(jù)壓強公式可知,壓強會變大。
【答案】 受力面積大,壓強小 受力面積小,壓強大
【例題3】(2024·廣東深圳) 2024年 6月 2 日,嫦娥六號探測器成功著陸月背面南極艾特肯盆地,這是人類歷史上首次登陸月球背面,圖是嫦娥六號探測器,成功著陸月球背面3D動畫模擬圖。“嫦娥六號”著落架下方安裝圓盤型“腳”,其目的是( ?。〢. 減小壓力B. 增大壓力C. 減小壓強D. 增大壓強
【解析】“嫦娥六號”著落架下方安裝圓盤型“腳”,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小對月球表面壓強。故選C。
【例題4】一個裝滿書的箱子,用圖示三種不同方式提起并保持靜止。甲圖中繩子對手的拉力為F甲,乙圖中繩子對手的拉力為F乙。以下說法正確的是( ?。〢.F甲>F乙B.F甲
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