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第4节 水的压强(第1课时)

发布时间:2013-11-14 08:54:49  

有一位名叫约翰 ·墨累的海洋学家曾经做

了一个有趣的实验:他将3支大小不同的玻璃
管的两端烧熔封闭,用帆布包紧后装进铜管里,

铜管的上端开有小孔可以让水进入,再把这根
铜管沉到5000米的深海。当他把铜管提上来时, 不禁惊呆了:帆布里的玻璃全变成雪花状的玻 璃粉!

小河轻轻流,看似乐悠悠。
其实不尽然,极待共探究。

分析图中几个压力,它们是怎样产生 的?作用在物体的哪个位置?方向如何?

手指按瓶子:手与瓶子相互挤压,手的压 力作用在瓶的表面上,并与接触面相互垂直。

压路机压地面,滚筒与地面相互挤压, 压力作用在地面上,并与地面垂直。

钳子夹核桃,钳子与核桃之间相互挤压, 压力作用在核桃壳上,并与核桃壳表面垂直。

成因: 物体之间由于相互挤压而产生的
作用点: 在受力物体的表面上 方向: 与受力物体的表面垂直, 并指向受力物体

F

F

F

F

用力的示意图画出下图物体对支承面的 压力
人对水平 面的压力
G G G

小孩对滑梯 的的压力

黑板擦对竖 直面的压力

压力大小
N

G

G
F G

F1
F

G
图钉对墙壁压力

物体对水平面压力 物体对斜面压力

F = G

F = G

F = F1

F

压力不一定都由重力产生

压力的方向不一定与重力的方向相同

O

G

F

说明: 1、压力不一定由重力产生;

2、压力不一定总是向下;
3、当物体静止在水平面上时, 它对水平面的压力等于它的重力, 即F=G=mg。

(求固体压力的常用方法)

压力 ——垂直作用在物体表面的力
例一
如图物重GA=8N,力F=15N,问:物体A对接触面 MN的压力是多少?
F

M

A
图1

N

M

A
图2

M
N

N

A
F

图3

F压=GA=8N

F压=GA+F=23N

F压=F-GA=5N

M

F

GB=5N

A
M N

B

A
图5

N

F压=F=15N

F压= GA+GB =13N

重力 产生原因 地球的吸引
区 别

压力

接触且有挤压

联 系

垂直于接触表面 竖直向下 (并指向受力物体) 方向 由施力物体决定 大小 G=mg 重心 受力物体表面 作用点 当物体静止在水平面上时,它对水平 面的压力等于它的重力,即F=G=mg。

在压力示意图中,压力是 从作用点开始画的,那么压力 是不是就作用在这个点呢?
人对水平 面的压力

不是,压力作用在相互接触并 挤压的面上.

施压物体与受力物体相互接触并相互 挤压的那部分面积叫做受力面积

请你涂出下列两物体间的受力面积

你感受到压力的作用效果是什么? 压力会使物体的表面产生凹陷的效果。
(力能改变物体的形状)

1969年7月 20日22时6分 20秒,美国宇 航员阿姆斯特 朗在月面上踏 出人类的第一 个脚印

动手试一试:两手指受到铅笔的压力相等 不相同 压力的 吗?相等 笔对手的效果相同吗? 作用效果

与什么有关呢? 压力 受力面积

压力产生的效果与哪些因素有关?
1、压力产生的效果可能与 压力的大小 有关 2、压力产生的效果可能与 受力面积 有关

1、实验器材:小桌子、海棉、玻璃缸、钩码、刻度尺

2、实验方法:控制变量法

a

b

c

图1

图2

图3

实验表明: 比较图 1,2 :压力一定时, 受力面积越小, 压力的作用效果越明显; 比较图 2,3 :受力面积一定时, 压力越大, 压力的作用效果越明显。

二、压强:
1、定义: 物体在单位面积上受到的压力 2、压强反映了 压力的作用效果 . 3、公式: 压强 =
压力 受力面积

牛/米2



p=

F S

4、单位:帕斯卡(简称帕,符号Pa) 常用:百帕,千帕, 兆帕(106帕) 1帕 = 1 牛/米2
其意义:每1米2面积上受到的压力是15000牛

米2

一位中学生站在地面上时,对地面的压强约15000帕

对折的报纸对桌面的压强约为1帕

砖块平放时对地面的压强约为1000帕

坦克履带对地面的压强约为40000帕

P=

F S

(1)F是压力而不是重力,物体静止在水平 面上时,它对水平面的压力等于它的重力, 即F=G=mg。 (2)S是受力面积而不是物体的表面积或面 积。书放在桌面上,受力面积是书与桌子的 接触面积而不是桌子的表面积;桌子放在地 面上,受力面积是4只桌脚的面积。 (3)单位统一:p:帕 F:牛 S:米2

【例1】如图所示,能正确表示物体对斜面压 力的示意图是

【例2】关于压力的说法正确的是
A.压力的方向总是竖直向下的

(

)

B.压力的大小总是等于物体的重力
C.压力的方向有时垂直于物体的表面,有时 不垂直于物体表面

1.下列关于压力的说法正确的是 A.压力的方向总是竖直向下的 B.压力等于重力 C.压力总是作用在物体表面上 D.压力总是由重力产生的

( )

2.如图所示,物体(G=20N)在四种不同的情况下, 均受到F=20N的力,物体G对支持面压力为20N的是 ()

3. 2×l03帕所表示的意义是 A.物体受到的压力是2×l03牛

()

B.物体在1平方米上受到的重力是2×l03牛 C.物体在单位面积上受到的压力是2×l03牛 D.物体每平方米上受到的压力是2×l03牛 4.压力产生的效果同 ①压力的大小 ②受力面积的大小 ③受压力作用的物体总面积 ④接触面的粗糙程度 这四 项中有关的是 ( ) A.①②③ C.①② B.①③ D.①②④

5.一个成年人站在水平地面上,他对 地面的压强大约是 ( )
A、100多牛/米2 C、1万多牛/米2 B、1000多牛/米2 D、1万多牛

9.两个人并肩走过沙滩,留下一深一浅的脚印, 则下列说法正确的是 ()
A、踩成深脚印的人体重较大 B、踩成浅脚印的人鞋底面积较大 C、踩成深脚印的人对沙滩压强较大 D、以上说法都正确


【能力提升】 16. 如图一木块的质量为m,密度为ρ,平放在水平的 桌面上,对桌面的压强为p,若沿虚线虚线切除1/2, 留下的1/2的质量是____,密度是____,对 桌面的压强为____。

例:质量为60千克的人,每只脚接触地面的
面积是196厘米2。当他站在地面上时,脚对 地面的压强有多大?

例:质量为60千克的人,每只脚接触地面的
面积是196厘米2。当他站在地面上时,脚对 地面的压强有多大? 解:F= G =mg =60千克×9.8牛/千克 =588牛 S=196厘米2 ×2=392厘米2 =0.0392米2 P =

F
S

588牛 =15000帕 = 2 0.0392米

答:人对地面的压强是15000帕

用20牛的力把一个重0.2牛的图钉按 入竖直的墙壁,已知图钉帽的面积是0.8厘 米2,图钉尖的面积是0.05毫米2,则: ( 1 )墙壁受到的压力是多少牛? (2)墙壁受到的压强是多少帕?

如图所示,有两个物体如图放置,其中 A的质量是1千克,底面积是100厘米2,B的 质量是400克,底面积是40厘米2,求 1、A对B的压强是多少? 2、两个物体对地面的压强是多少? A B

地面

河面结冰后,冰面能承受的最大的压强 是4X104帕,质量为50千克的学生想携带货物 通过冰面,他的一只脚与冰面的接触面积为 160厘米2,如果他想安全的通过冰面的话, 最多能携带的货物的重量是多少?

【例4】一个质量为7.8千克的正方体铁块 放在面积为0.5米2的水平桌面中央, (1)求铁块对桌面的压强;

(2)若在铁块上再加10牛的向下压力,则桌 面受到的压强又为多大?

成因:物体间 由于相互挤压

而产生的。

压力

作用点:在

受力物体

的表面上。

方向:与受力物体的表面 并指向

垂直

受力物体
牛/米2 牛

含义: 物体在单位面积上受到的压力

压强

反映:

压力的作用效果

压力 公式: 压强 = 受力面积

p=

F S

单位: 帕 (帕斯卡) 1帕 = 1 牛/米2

米2

增大减小压强的方法
? 1、增大压强的方法

增大压力和减小受力面积 2、减小压强的方法 减小压力和增大受力面积

赛一赛,谁举的例子多?

课堂练习
相互挤压 ? 1、压力是由于物体之间__________而产 生的。 垂直 ? 2、压力的特点是:压力的方向_____于受 表面 力面,压力作用在受力物体的_____ 。 受力 压力的作用点在_____物体上。

? 4、__________,叫做压强。压强 单位面积上受到的压力 压力的作用效果 可以定量的描述_______________________。 牛/米2 ? 5、压强的单位是____,它的专门名称是 Pa 帕斯卡 帕 ______,简称_____,单位符号是______。 ? 6、100帕表示的意思是: 每米2面积上受到的压力是100牛。

1、下列事例中,前者对后者没有压力作用的是(

D



A、一张报

纸放在水平桌面上
B、一木块被压在天花板上

C、汽车在公路上行驶
D、直立的冰箱紧挨着墙 2、滑冰运动员穿着冰鞋滑冰时,脚对鞋的压强为P1 鞋对冰面的压强为P2 ,则 P1

<

P2

【例3】关于压力、压强,下列说法正确的是(

)

A.压力的大小总是等于物体的重力,方向总是竖直 向下的 B.压力越小,产生的压强也一定越小

C.根据公式

,压强的大小与受力面积成反比

D.受力面积一定时,压力越大,产生的压强越大

6.对压强公式P=F/S的解释,下列说法中正确的是 ()

A.物体越重、产生的压强越大
B.物体所受到的压力越大,压强就越大

C.受力面积越小,产生的压强越大
D.当压力一定时,压强与受力面积成反比

7.如图所示,物体A静止在水平桌面上。 若把A微微向右水平推移,则A对桌面的 压力F、压强P的变化情况是 () A.F变大,P变大 B.F不变,P变小

C.F不变,P变大
D.F变大,P变小

8.将一均匀长方体放在水平桌面上,如图所示,若 沿着虚线切开拿走上一半,则长方体的密度、长方体 对桌面的压力及压强的变化是 ( ) A.密度不变,压强不变,压力减小 B.密度减小,压强减小,压力减小 C.密度不变,压强减小,压力减小 D.密度不变,压强不变,压力不变

3、把砖块平放、侧放或竖放在地面上时,如下图所示
砖对地面的

压力 相等,砖

竖放 时与地面的

接触面积最小,对地面的压强最大,砖 平放
对地面的压强最小。



平放

侧放

竖放

4、压强是用来描述 压力的作用效果 可用字母 压强的单位是

P





牛/米2

5、如图,物体A的重为 5牛,力 F的大小都是 8牛请

标出图中不同情况下受力面MN受到的压力的大小.

F
A
M (1) N M (2)

M M N

F
A
N

A
N

A

F
(3)

5



13



3



(4)

8



6、如图,比较A、B两图,可以发现两次实验的相同点是作用在 海绵上的 压力 相同而 受力面积 不同,比较B、C两图,

可以发现两次实验的相同点是 受力面积 ,不同点是 压力大小 。

可见压力的作用效果与 受力面积大小 和 压力大小 因素
有关,进一步分析可以得到:当 受力面积 一定时, 压力 越大,压力作用效果越明显,当 压力大小 一定时,

受力面积 越小,压力的作用效果越明显。

海绵

海绵

海绵

A

B

C

10.一只圆柱形平底玻璃杯放在水平桌面上如 图所示,口朝上正放时(图甲),对桌面的压 力和压强分别是F1、Pl;口朝下倒放时, (图乙).对桌面的压力和压强分别是F2、P2, 则有…( ) A、 Fl<F2,Pl=P2 B、Fl=F2,Pl=P2

C、Fl=F2,Pl>P2

D、 Fl=F2,Pl<P2

11.在水平放置的书架上,并列放10本完全相同的书 (每本书与书架的接

触面积相同),书架受到书的压 力为F,压强为P 。当取走右边的4本书后,其余6本 书不动,则书架受到书的压力和压强是 ( )
A、压力为3F/5、压强为3P/5 B、压力为F,压强为3P/5 C、压力为3F/5,压强为P D、压力为F,压强为P

巩固训练
1、下列四个事例中,用于增大压强的是

A、推土机上安装两条履带 B、铁轨铺在枕木上 C、用滑雪板滑雪 D、把刀刃磨薄 2、从图钉的构造来看,钉帽的面积做得很大是 为了使用时对手指 A、增大压强 C、增大压力 B、减小压强 D、减小压力

【例2】下图所示,几块完全相同的砖水平摆放在地 面上。甲是两块水平叠放,乙是一块水平放置,丙是 两块并排水平放置,则下列说法中,正确的是 A.甲、乙、丙砖对地面的压强一样大
B.图甲的砖对地面的压强最大,丙次之,乙最小

C.图甲和图丙的砖对地面的压强一样大,都是图乙 的两倍
D.图乙和图丙的砖对地面的压强一样大,都是图甲 的一半

1.下图所示两款书包,从舒适的角度考虑,应该选购 书包,原因是书包带对肩膀的压强越 人感觉越舒适。

2.坐沙发要比坐板凳舒服,这主要是因为沙发 较易发生形变,增大了人与沙发间的 ,在 不变的情况下, 了压强(选填“填大”或“减小”)。

3. “六一”前夕,某质监部门对儿童玩具市场进 行了专项检查,发现个别玩具结构不牢固,断裂 后尖锐的边缘容易刺伤孩子。因为当人体碰上玩 具尖锐的边缘时,受力面积很小,它对人体的压 强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 4.载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多,轮胎 比普通汽车的轮胎宽,这是为了增大 ,减小 对路面的 。

7.下图所示的动物的器官具有增大压强功能、与其生 活方式相适应的是 ()

8.当卡车的车胎发生漏气时,卡车对地面的 压强将 ( ) A.变大 . B.变小. C.不变. D.不好判断. 9. (08宜昌)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

15.(08温州)小明为了在取书时不把书架弄乱,设计了 一个“方便书架”,每本书都加上一个“铁支架”(如 图甲所示)。 (1)若图甲中书本重3牛,书本底部与铁支架的接触面 积为20厘米2,则书本对铁支架的压强为 帕。 (2)小明取书时,作用在按压块上的力始终与按压块垂 直,铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中, 能说明力的作用效果是 。

甲乙两个物体放在水平桌面上,已知甲、 乙两个物体的重力之比为1:2,甲、乙两个 物体与桌面接触面积之比为2:3,则两个物 体对桌面的压强之比( ) A、 4:3 B、 3:4 C、 3:1 D、 1:3


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