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文檔簡介

1、壓力跟重力的區(qū)別有如下幾點(diǎn)(1)壓力和重力是完全不同(產(chǎn)生的原因)的兩類力。重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,而壓力是互相接觸的兩個(gè)物體之間由于擠壓形變而產(chǎn)生的力。壓力是垂直于受力面,重力是豎直向下(方向不同)。重力的作用點(diǎn)在物體重心,壓力的作用點(diǎn)在接觸面上。(2)壓力有時(shí)跟重力有關(guān),但有時(shí)跟重力無關(guān)如圖所示,茶杯擱在水平桌面靜止時(shí),對桌面的壓力就是由于茶杯受到重力作用而產(chǎn)生的(跟重力有關(guān))圖乙中手按圖釘時(shí),圖釘尖對墻壁的壓力就跟圖釘?shù)闹亓ν耆珶o關(guān)。 (3)壓力大小分類分析1)物體靜置于水平面上且處于自由狀態(tài):壓力大?。篎G;壓力方向與重力方向一致;壓力作用點(diǎn)在支承面,重力作用點(diǎn)在物體重心

2、如圖(a)所示 2)物體置于水平面上且有外力作用:F1G十F0,F(xiàn)2GF0, (F0G,F(xiàn)3=G(與水平外力F0無關(guān)),F(xiàn)4=G+G0。如上圖(b)所示。3)物體置于豎直面上靜止,物體對豎直面壓力等于作用在物體上的水平外力,方向也相同F(xiàn)F0(與G無關(guān)),如圖 (a)所示 4)物體置于斜面上靜止,物體對斜面的壓力F大小是小于物體重力,方向垂直于斜面如上圖(b)所示3壓強(qiáng)壓力的效果不僅跟壓力的大小有關(guān),還跟受力面積有關(guān),如圖所示,金屬塊以圖A、B兩種不同的方式放在鋪平的細(xì)沙上,雖然對細(xì)沙的壓力相等,但由于受力面積不等,因此陷進(jìn)的深度(壓力的效果)卻不同。 壓強(qiáng)的計(jì)算我們已經(jīng)知道:壓強(qiáng)是比較壓力作用

3、效果的,而壓力作用的效果不僅跟壓力大小有關(guān)系,還跟受力面積的大小有關(guān)系,怎樣科學(xué)地表示出壓強(qiáng)、壓力、受力面積之間的定量關(guān)系呢? 請同學(xué)們把前面學(xué)過的速度、密度的定義、公式、單位進(jìn)行比較,這種思維方法稱類比分析法 速度是比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的,速度大小不僅跟物體運(yùn)動(dòng)的路程有關(guān)系,還跟運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有關(guān)系所以,速度等于運(yùn)動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程即 公式為 單位為“m/s”或“km/h”密度是比較不同種物質(zhì)單位體積質(zhì)量不同的特性不同物質(zhì)的密度跟物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)系還跟這種物質(zhì)的體積有關(guān),所以,某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度即 公式 單位:“kg/m3”或“g/cm3”不難看出:速度、密度、壓強(qiáng)在概

4、念的形成、相關(guān)因素等方面都具有相似性因此我們完全可以用類比方法給出壓強(qiáng)的定義壓強(qiáng)定義:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)壓強(qiáng)公式: 通常用p表示壓強(qiáng),F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積因而壓強(qiáng)公式可以寫成: .(這里同學(xué)們要注意:小寫“p”表示壓強(qiáng),今后我們還要學(xué)習(xí)的大寫P表示功率,大寫S表示受力面積,前面學(xué)過小寫s表示路程,課本和教參書中字母大小寫不同、表示的物理量是不同的)壓強(qiáng)單位:在速度、密度單位中都是由公式中分子和分母中對應(yīng)的物理量單位復(fù)合而成的。同理,壓強(qiáng)單位應(yīng)由力的單位N,面積的單位m2,復(fù)合而成為“N/m2”為了紀(jì)念法國科學(xué)家帕斯卡,用他的名字來命名壓強(qiáng)的單位把“N/m2”用一個(gè)專門的名稱

5、叫做帕斯卡,簡稱帕(pa)1pa1Nm2因此我們在計(jì)算壓強(qiáng)的結(jié)果通常不寫牛/米2的單位,而直接寫“帕”作單位。帕斯卡是一個(gè)很小的單位如:一張報(bào)紙平放時(shí)對桌面的壓強(qiáng)約0.5帕(Pa)一粒西瓜子平放,產(chǎn)生的壓強(qiáng)約20帕(Pa)一個(gè)普通人站立時(shí)對地面的壓強(qiáng)約1.5×104帕(Pa)4怎樣減小或增大壓強(qiáng)從公式看,壓強(qiáng)的大小既跟壓力(F)有關(guān),又跟受力面積(S)有關(guān),換言之,決定壓強(qiáng)大小的因素有兩個(gè):壓力(F)和受力面積(S)。用控制變量法的觀點(diǎn)來思考。(1)當(dāng)F的大小一定,受力面積越大,壓強(qiáng)越??;受力面積越小,壓強(qiáng)越大。(2)當(dāng)受力面積一定,壓力越大壓強(qiáng)越大;壓力越小壓強(qiáng)越小。減小壓強(qiáng)的方法

6、:保持受力面積不變時(shí),減小壓力;保持壓力不變時(shí),增大受力面積;或者減小壓力的同時(shí)增大受力面積。增大壓強(qiáng)的辦法:保持受力面積不變時(shí),增大壓力;保持壓力不變時(shí),減小受力面積;或者既增大壓力,又減小受力面積。典型例題:例1、如圖所示,是研究壓強(qiáng)的簡易實(shí)驗(yàn),按圖中甲、乙、丙三種方式安放器材,觀察海綿表面下陷的情況:(1)圖甲和乙對比,小木桌對海綿的壓力F甲_F乙,小木桌與海綿的接觸面積S甲_S乙,得出的結(jié)論是_.(2)圖乙和圖丙對比,小木桌對海綿的壓力F乙_F丙,小木桌與海綿的接觸面積S乙_S丙,得出的結(jié)論是_. 分析 對比甲、乙兩圖,小木桌跟海綿的接觸面積是相同的,但乙圖中的壓力大,海綿凹陷程度反映

7、了壓力的效果.可見在受力面積相同時(shí),壓力越大,壓強(qiáng)越大;這正是實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論.對比乙、丙兩圖,雖然壓力相等,但丙圖受力面積大,乙圖受力面積小,而乙圖壓力的效果明顯,得出的結(jié)論是,當(dāng)壓力相等時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越小.答案:(1) 當(dāng)受力面積相等時(shí),壓力越大則壓強(qiáng)越大(2) 當(dāng)壓力相等時(shí),受力面積大時(shí),壓強(qiáng)??;受力面積小時(shí),壓強(qiáng)大例2 圖釘尖端的面積是0.3mm2,釘帽的面積是1.5cm2,用9N的力垂直于墻壁按這只圖釘,試求:釘帽和墻壁受到的壓力;釘帽受到的壓強(qiáng),墻壁受到的壓強(qiáng)。解:當(dāng)用力按圖釘?shù)拿?,圖釘將外力大小和方向不變地進(jìn)行傳遞,釘帽的面積大,它對手產(chǎn)生的壓強(qiáng)小,而釘尖的面積小,對墻壁產(chǎn)

8、生的壓強(qiáng)大。F1=F2=9N, 。答:釘帽和墻壁受到的壓力都是9N,釘帽受到的壓強(qiáng)為6×104Pa,墻壁受到的壓強(qiáng)為3×107Pa。分析:本題主要考查固體對壓力的傳遞特點(diǎn)及熟練應(yīng)用壓強(qiáng)公式p=F/S。解題關(guān)鍵是明確固體在處于平衡狀態(tài)時(shí),能夠等值地傳遞外加壓力,但壓強(qiáng)的傳遞是非等值的,它隨受力面積的變化而變化,在壓力一定的情況下,壓強(qiáng)的大小與受力面積成反比。在應(yīng)用公式p=F/S計(jì)算時(shí),各個(gè)量的單位必須統(tǒng)一用國際單位制的單位。本題易錯(cuò)點(diǎn)是不懂圖釘將外力大小和方向不變地進(jìn)行傳遞,使得無法求出釘尖對墻的壓強(qiáng)。也有同學(xué)在面積單位上換算錯(cuò)誤。例3、在水平地面上豎立著A、B兩個(gè)實(shí)心圓柱體

9、,它們的底面積之比是2:3,對地面的壓強(qiáng)分別為pA和pB,且pA:pB=1:3,把A疊放在B上后,B對地面的壓強(qiáng)為p'B,則pB與p'B之比是( )。A、11:9 B、9:11 C、2:9 D、9:2解:由 得 則 即 A疊放在B上之后,B對地面的壓力 則 所以,正確答案是B。分析:本題主要考查對壓強(qiáng)公式p=F/S及其變形公式的靈活運(yùn)用。解題關(guān)鍵是知道水平地面受到的壓力大小等于物體的重力.能從 求出兩物體的重力關(guān)系.正確書寫壓強(qiáng)公式及變形公式,并用下腳標(biāo)加以區(qū)分各物理量.本題易錯(cuò)點(diǎn)是不懂得根據(jù)已知條件,求出 與 的關(guān)系,因此束手無策,無法求解.再者就是在化簡過程中運(yùn)算不熟練,容

10、易出現(xiàn)錯(cuò)誤.例4、冰能承受的壓強(qiáng)是4.2×104Pa,一輛坦克的質(zhì)量為1.4×104kg,已知它每條履帶跟冰面的接觸面積為1.75m2,這輛坦克能從這冰面駛過嗎?如果一個(gè)人質(zhì)量為70kg,他雙腳跟冰面接觸面積為300cm2,這個(gè)人能在冰上行走嗎?分析 坦克和人能否從冰上安全通過,關(guān)鍵是看它們對冰的壓強(qiáng)是否小于冰能承受的壓強(qiáng).另外在計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)要注意,坦克行駛時(shí)是兩條履帶同時(shí)著地,而人行走時(shí)是雙腳輪流著交替前進(jìn),算受力面積時(shí)要注意到這一點(diǎn).解:坦克 能通過.人 不能通過。例5、在海灘發(fā)案現(xiàn)場留下了罪犯清晰的站立腳印,公安人員立即用蠟澆注了如圖所示的鞋模,測量蠟鞋模的平均厚為3c

11、m,質(zhì)量為675g;又經(jīng)測試達(dá)到腳印同樣深度壓強(qiáng)1.5×104pa,罪犯體重為多少?(蠟=0.9×103kg/m3)。 分析:要確定罪犯體重,即應(yīng)求人對腳印的壓力,壓強(qiáng)已知時(shí),關(guān)鍵是如何求不規(guī)則圖形的腳印面積,根據(jù)密度知識(shí),知道蠟鞋模的質(zhì)量和蠟的密度,可求鞋模的面積。解:由密度公式 得蠟鞋模體積 則鞋模面積 罪犯站立時(shí),雙腳接觸地面面積S=2S1=2.5×10-2m2×2=5×10-2m2由壓強(qiáng)公式 得到壓力 F=p·S=1.5×104pa×5×10-2m2=750N罪犯對沙灘的壓力大小等于體重F=G。所

12、以罪犯體重為750N。解題思路評析 這道題反映了壓強(qiáng)、密度知識(shí)在公安偵察中的應(yīng)用。難點(diǎn)是如何求鞋模不規(guī)則幾何圖形的面積。易犯錯(cuò)誤是沒有看清題目,“站立”二字,加上只畫一只鞋模圖形的干擾,使許多同學(xué)計(jì)算受力面積時(shí)只算一只腳的面積,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。鞏固練習(xí):1將兩只食指用力夾住一端已削好的鉛筆,則與已削好的那端接觸的食指有_感,這是因?yàn)開時(shí),_的緣故2甲乙兩物體放在水平桌面上,甲的重力是乙的5倍,甲與桌面的接觸面積是乙的 ,那么甲乙兩物體對桌面的壓力之比是_,壓強(qiáng)之比是_。3磚的長、寬、高之比為4:2:1,當(dāng)將其平放、側(cè)放和立放在水平地面上時(shí),磚對地面的壓強(qiáng)之比_。4一均勻的長方體置于水平地面時(shí)

13、,對地面壓力是F,壓強(qiáng)是p下列說法正確的是 ( )A沿豎直方向切去 后,壓力、壓強(qiáng)均不變B沿豎直方向切去 后,壓力是 F,壓強(qiáng)是 pC沿水平方向切去 后,剩下木塊對地面壓力是 F,壓強(qiáng)是 pD沿水平方向切去 后,剩下木塊對地面壓力是 F,壓強(qiáng)不變5有一個(gè)鐵圓柱體,底面積是20cm2,重為80N,放在水平地面上,一個(gè)小孩用20N的力豎直向上提圓柱體,未提動(dòng)則地面承受的 ( )A壓力是80N,壓強(qiáng)是4×104paB壓力是20N,壓強(qiáng)是104paC壓力是60N,壓強(qiáng)是3×104paD壓力是100N,壓強(qiáng)是5×l04pa6甲、乙兩個(gè)正方體放在水平地面上,已知它們對地面的壓強(qiáng)相等,甲乙密度之比是1:2,則它們底面積之比是 ( )A1:2 B2:1 C1:4 D4:17在水平桌面上有高度相同的銅、鐵、鋁三個(gè)圓柱體,它們的質(zhì)量分別是7kg、5kg、3kg,它們對桌面壓強(qiáng) ( )A銅圓柱體最大 B鐵圓柱體最大C鋁圓柱體最大 D條件不足,無法判斷大小8一臺(tái)拖拉機(jī)對路面的壓強(qiáng)是2×104pa,它表示路面受力處每1m2的面積上受到的 ( )A物重2×104N B壓強(qiáng)是2×

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