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第一节 压强
三口中学 黄世华
- 理解压强,能够运用压强公式进行相关计算。(重难点)
知识点一
压力
3、大小:已知物体重为G,请用G、F表示物体对接触面的压力
4、压力与重力的区别:
知识点二
探究影响压力作用效果的因素
2、实验结论:压力作用效果不仅跟 受力面积 有关,还跟 压力 大小有关。
①根据如图甲现象得出结论:压力的作用效果与 压力大小 有关。受力面积一定时,__压力___越大,压力的作用效果越明显。
②根据如图乙现象得出结论:压力的作用效果与 受力面积 有关。压力一定时, 受力面积越小 ,压力的作用效果越明显。
知识点三
压强
1、描述:压力 作用效果 。
2、定义:物体所受 压力 的大小与 受力面积 之比。
3、公式: P=F/S
4、压强的单位: 帕斯卡 ,简称 帕 ,符号Pa。
将一张报纸对折一下,平铺在地面上,对地面的压强约为1 Pa。
1 Pa含义:表示 1米2面积上所受压力为1牛 。
例题:水平桌面上放一本书,书所受的重力为3N,与桌面的接触面积为5×10-2 m2,计算书对桌面的压强。
知识点四
增大或减小压强方法
③同时增大 受力面积 ,减小 压力 。
- 减小压强实例:房屋的地基、螺丝下的垫圈、宽大的书包带、重型卡车装有很多车轮。
③同时减小 受力面积 ,增大 压力 。
思考
为什么我们会觉得坐软沙发比坐硬板凳要舒服?
答:根据公式P=F/S,坐沙发与坐硬板凳比较,压力F相等,坐沙发的受力面积S大,所以坐沙发的压强小,因此我们会觉得坐软沙发比坐硬板凳要舒服。
练习
1、如图所示,A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同,它们对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC,它们对桌面的压强分别为PA、PB、PC。则三个压力的大小关系是FA=FB=FC,压强自小到大的顺序是PB<PA<PC。
【解析】静止在水平面上的物体,压力大小都等于重力大小,所以FA=FB=FC;根据公式P=F/S,C物体的受力面积最小,而压力相等,所以PB<PA<PC。
2、人在走路时对地面的压力和压强,与人站立在地面时相比较 ( A )。
A.压力不变,压强改变 B.压力不变,压强不变
C.压力改变,压强改变 D.压力改变,压强不变
【解析】人走路和站立,对地面的压力大小都等于人受到的重力大小,重力不变,压力不变;根据公式P=F/S,走路时受力面积是一只脚,站立时,受力面积是两只脚,受力面积改变了,而压力不变,所以压强改变。故该选A
3、小丽买了一只西瓜,她用塑料袋提回家,走了没多远,就感到手被塑料袋勒得很痛,根据我们学过的物理知识,请你帮助她找到解决问题的办法,并说明这样做的道理。
答:加木棍提西瓜,根据公式P=F/S,加木棍提西瓜后,压力F差不多,增大了受力面积,可减小对手的压强。
课时同步检测
基础检测
1、下面几种情况下对接触面的压力大小
2、50 Pa表示物体在1 m2面积上受到的压力是_ 50__N。
3、大型载重汽车的车轮多,这样的主要目的是为了增大__受力面积__,减小___压强___。
4、下列是增大压强的是( B )
A.坦克用履带 B.压路机的碾子很重
C.铁路轨道铺在枕木上 D.背包带做得较宽
【解析】A是增大受力面积的方法减小压强;B增大压力的方法增大压强;C是增大受力面积的方法减小压强;D是增大受力面积的方法减小压强。故该选B
5、下列关于压力的说法哪个正确: ( C )
A.压力的方向总是竖直向下的 B.压力的大小总等于物重
C.压力的方向总垂直于受压面 D.压力的方向竖直向上
【解析】A错误,给天花板一个向上的压力,这个压力就是竖直向上;B错误,静止在斜面上的物体,压力大小就不等于物重;C正确;D错误,静止在水平桌面上的物体,物体对桌面的压力,方向就是竖直向下。故该选C
6、以下属于减小压强的是( B )
A.图钉尖很尖锐 B.穿滑雪板滑雪 C.锋利的针尖 D. 蚊子尖尖的口器
【解析】A是增大压强;B是减小压强;C是增大压强;D是增大压强。故该选B
7、一个中学生对水平地面的压力大约是( C )
A.4.5N B. 45N C. 450N D. 4500N
【解析】中学生质量估计为45kg,中学生受重力:G=mg=45kg×10N/kg=450N, 中学生对水平地面的压力等于重力。故该选C
8、在下图中,正确表示压力的是( C )
【解析】压力的受力物体是斜面,作用点该在斜面上,而且压力方向是垂直于受力面,指向受力物体。所以ABD都错。故该选C
9、一个重5N边长为2cm的正方体木块,平放在面积为2m2的方桌面中央,求木块对桌面的压强大小。
【解析】木块对桌面的压强:P=F/S=5N/(0.02)2 m2=1.25×104Pa
10、一本重10N的书平放在水平桌面上,书对桌面的压强是500Pa。试计算书与桌面的接触面积为多少?
【解析】根据公式P=F/S,变形得到S=F/P,
所以书与桌面的接触面积为:S=F/P=10N/500 Pa=2×10-2 m2
能力拓展检测
1、放在水平桌面上的木块,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动,当木块前端逐渐离开桌面的过程中,如图所示,木块对桌面的压力将不变 ,木块对桌面的压强将 增大 。( 填“变大”、“变小”或“不变”)
【解析】木块对桌面的压力大小始终等于木块受的重力大小,重力不变,压力就不变;根据公式P=F/S,木块前端逐渐离开桌面的过程,压力大小不变,受力面积S变小,压强就增大。
2、切菜刀磨得很薄是为了减小__受力面积__,增大__压强___。
3、一个图钉帽的面积是1 cm2,图钉尖的面积是0.05mm2,手指对钉帽的压力是30N,则手对图钉帽的压强是 3×105Pa ,图钉尖对墙的压强是 6×108Pa 。
【解析】手对图钉帽的压强:P=F/S=30N/1×10-4 m2=3×105Pa;
图钉尖对墙的压强:P=F/S=30N/0.05×10-6 m2=6×108Pa
4、以下四个增大压强的情境中,所用方法与另三个不同的是( C )
A.盲道上有凸起的小圆点 B.菜刀刀刃很锋利
C.压路机的碾子很重 D.注射器的针头很尖
【解析】A是减小受力面积的方法增大压强;B是减小受力面积的方法增大压强;C增大压力的方法增大压强;D是减小受力面积的方法增大压强。故该选C
5、一个人行走和站立在地面上,则地面受到的压力、压强(B )
A.压力、压强都相等 B.压力相等、压强行走大
C.压力相等、压强行走小 D.压力行走小,压强站立大
【解析】人行走和站立,对地面的压力大小都等于人受到的重力大小,重力不变,压力就相等;根据公式P=F/S,走行时受力面积是一只脚,站立时,受力面积是两只脚,也就是说行走时的受力面积小于站立时的受力面积,而压力相等,所以行走时的压强大于站立时的压强。故该选B
6、一块长文体砖,在平放、侧放、立放三种状态,压力、压强比较( B )
A.压力、压强都相等 B.压力相等,立放压强大
C.压力相等,平放压强大 D.压力立放大,压强相等
【解析】砖平放、侧放、立放三种状态,压力都等于这块砖的重力,所以三种放法压力相等;根据公式P=F/S,砖平放受力面积最大,立放受力面积最小,而压力相等,所以砖平放压强最小,立放压强最大。故该选B
7、将两个物体放在水平桌面上,它们的重力之比是1:3,两个物体与水平桌面的接触面积之比2:1,则两物体对桌面的压力之比、压强之比分别是( B )
A.1:3 1:6 B.1:3 1:6 C.3:1 6:1 D.3:1 6:1
【解析】水平面上的物体,压力都等于重力,所以压力之比等于重力之比,等于1:3;根据公式P=F/S,压强之比:
故该选B
8、一位同学在结冰的湖面上行走时,突然发现脚下的冰即将破裂,他应采取的措施是( B )
A.站着不动大声求救 B.就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动
C.赶快跑向岸边 D.立即改成单脚站立大声求救
【解析】行走时,冰即将破裂,需要减小该同学对冰的压强,根据公式P=F/S,压力等于重力,无法改变,就应增大受力面积来减小压强,所以就地趴伏在冰面上慢慢向岸边挪动,可增大受力面积减小压强。故该选B
9、某同学的质量是60kg,每一只鞋底的面积是200cm2,g取10N/kg,求:(1)人站立在水平的冰面上,冰面受到的压强为多少?(2)如果在冰面上垫上一块木板,木板重为200N, 木板与冰面的接触面积为1m2,人走在木板上冰面受到的压强为多少?
【解析】(1)人站立在水平的冰面上,冰面受到的压强:
(2) 人走在木板上冰面受到的压强:
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