例1:三个质量均为2千克的物体,如图放置,处于平衡状态,试分析它们对接触面的压力和重力的关系?(实物投影,请同学们作出物体对接触面的压力)
分析:本题是让我们区分压力和重力的关系的。注意压力是垂直作用在物体表面上,而重力始终是竖直向下的。
解:设重力为G,对接触面的压力为N
图甲中:物体水平放置,压力竖直向下,和重力相等。
图乙中:物体放在斜面上,压力垂直于斜面,N不等于G。
图丙中:物体被压在竖直面上,所以压力垂直于接触面,N的大小和G大小无关,只与水平力F大小有关。
小结:压力和重力是两个不同的物理量,要区分清楚。请看以下对比:
名称 |
定义 |
性质 |
施力物体 |
方向 |
作用点 |
联系 |
压力 |
垂直压在物体表面上的力叫做压力 |
弹力 |
与它接触并挤压的物体 |
垂直于接触面 |
受力物体的表面 |
压力由重力引起时才与重力有关;压力大小不一定等于重力大小,方向不一定相同 |
重力 |
由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力 |
引力 |
地球 |
总是竖直向下 |
物体的重心 |
例2 北京市如图3所示的四种现象中,属于减小压强的是
例3: 广州市 通常情况下,物体压在同样的泥地上,如果压强相同则压痕深度相同.野生动
物调查员在野外泥地上发现黑熊刚留下的足印.为了估算黑熊的质量,他把一个底面积是
10cm2的容器放在足印附近的泥地上,再慢慢往容器中倒入沙子,直到容器在泥地上留下与
黑熊足印深度相同的痕迹,测出此时装了沙的容器总质量为1.25 kg.(g取10N/kg)
(l)装了沙的容器对泥地的压强多大?
(2)量出黑熊与地接触的足印痕总面积共800cm2,估算黑熊的质量有多大?
4、一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:
处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。
3、压强:
⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵ 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
⑶ 公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh
⑷ 压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa 。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa 。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N
⑸灵活运用压强公式进行计算:
(1)利用p=F/S计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,
分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F;②确认受力面积S;③再根据公式p=F/S求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
⑹应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
2、研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本P73图13、1-3乙、丙说明:压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。将图甲图小桌上的砝码去掉,将看到的现象是:泡沫塑料压下深度减小。该现象说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。和 对比法
1、固体的压力和压强:
1压力:
⑴ 定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G
⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
G G F+G G – F F-G F
⑸重力与压力的区别:
(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
5、增加和减少压强的方法:在受力面积不变时,增大压力可增大压强,减小压力可减小压强。在压力不变时,增大受力面积可减小压强,减小受力面积可增大压强。
4、压强的计算公式:P=,其中F表示压力,S表示受力面积,P表示压强。国际标准单位帕斯卡,简称“帕”。1帕=1牛/米2。
3、物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示压力作用效果的物理量。
2、压力的方向:垂直于作用面和作用点:接触面表面
1、压力是指垂直压力物体表面的力。
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