固体产生压强讲义.pdf
1/7 课 题 固体的压强 教学目标 1、能举例说明压力的特点和压力的作用效果。2、能确定压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关，用单位面积上的压力可以很好地反映压力的作用效果。3、能正确理解压强的物理意义,知道压强的单位,并能根据压强的计算公式经行计算。4、探究规则形固体产生的压强与什么因素有关 重点、难点 1、能正确理解压强的物理意义，知道压强的单位,并能根据压强的计算公式经行计算。考点及考试要求 1、能正确理解压强的物理意义，知道压强的单位，并能根据压强的计算公式经行计算.教学内容 知识框架 压强的知识点：1、压力的定义：是垂直作用物体表面的力。2、压力的方向:垂直于受力表面并指向受力物体。(与重力方向进行区别）3、压力产生的原因:物体相互接触并相互挤压。相互接触的物体不一定有压力。压力与重力的比较：产生的原因 方向 大小 作用点 重力 地球的吸引 竖直向下 G=mg 重心 压力 接触且挤压 垂直接触面，指向受力物体 由实力物体决定 在受力物体表面上、压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,一般在科学上用压强来表示;、压强的定义:单位面积上受到的压力叫做压强 6、压强的计算公式：P=F/S（P 表示压强，F 表示压力,单位：N，S 表示受力面积，单位:m不可以是 cm2)。公式变形：F=P，=F/P如果题目计算在水平面物体的压力时，根据压力等于重力计算。7、压强的单位:帕（Pa）（1 帕=1 牛/米,常用的压强单位有百帕,千帕，兆帕）知识拓展：帕斯卡是一个很小的单位,1 帕约等于对折报纸的对桌面的压强，一块砖平放在水平面上时对地面的压强约是 1000 帕，100 帕表示的是每平方米面积上受到的压力是 10 牛。压强的意义：例如 1 Pa 的意义为：1 平方米上受到的压力为牛顿.8、增大和减少压强的方法：(控制变量）(1）增大压强的方法：A、压力不变时，减小受力面积;B、受力面积不变时，增大压力(2）减小压强的方法:A、压力不变时,增大受力面积;B、受力面积不变时,减少压力 典型例题 2/7 例 1、在生物进化的过程中，动物身上的各种器官不断地完善,以适应生存的环境。我们所了解的以下事例中，有减小压强功能的是（)A号称“森林医生的啄木鸟,长有细长而又坚硬的尖喙，便于啄开树皮 人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同,分出了切牙、尖牙等 C。骆驼的体重比马的体重大不了一倍,脚掌面积却是马蹄的三倍 大象长有两个大大的耳朵，不仅可以发挥听觉功能，还能用于散热 例、下列关于压力和压强的说法正确的是 A单位面积上受到的压力越大，压强越大 。受力面积越大，压强越小 C。重力越大，压力越大 D压力越小，压强越小 例 3、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 .趴在冰面上挪开 例 4、下面措施中,属于减小压强的是 ()A.菜刀刀刃磨得很薄 B纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑料吸管 C。缝衣针的针尖做得很尖 D房屋的地基比墙宽 例 5、如图,小明和小强背着背带宽度不同的书包上学。对这两只书包,从科学角度看（)A背带窄些的书包较好,它能减小对肩部的压强 B.背带宽些的书包较好，它能减小对肩部的压强.背带宽些的书包较好，它能减小对肩部的压力 D。背带窄些的书包较好,它能减小对肩部的压力 例、关于压力和压强,下列说法中正确的是 （)A.物体的质量越大,对受力面的压力一定越大 B。压力越大，对受力面的压强越大 C受力面积越小，产生的压强一定越大 D.压力一定时，受力面积越小，产生的压强一定越大 例、某同学在水平公路上骑自行车，当车胎发生缓慢漏气时，车胎对地面的压力和压强 A。压力和压强不变 B压力和压强都变大 C压力不变，压强变小 D。压力变小，压强变大 针对性练习 1、据美联社报道,“机遇号”火星探测器由于车轮陷入到细沙中而被困在火星表面的一个沙丘上,一直动弹不得，这与沙丘能够承受的压强较小有关.如果你是火星探测器的设计者，为了减小探测器对地面的压强，可行的改进方法是（）A。增大探测器的质量 .增大车轮与地面的接触面积 C。减小车轮表面的粗糙程度 D减少车轮的个数、很多动物为了适应自身生存的环境，进化出了符合一定物理规律的身体部位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是（)骆驼的脚很大,可以减小压力，从而使其在沙漠中自如行走 啄木鸟的嘴很尖细，可以增大压强,从而凿开树杆，捉到躲藏在深处的虫子 C.壁虎的脚掌上有许多“吸盘”，从而利用大气压使其在天花板上也不会掉下来 D变色龙利用自身颜色的变化起到保护自己的作用 3、下列说法正确的是()A、压力的大小总等于物体受到的重力 B、压力的方向总是竖直向下 C、压力的大小和方向与重力一致 D、压力就是垂直压在物体表面上的力 4、河面结冰后，冰面能承受的最大压强为14帕，质量为 60kg 的学生想携带货物安全通过3/7 冰面，他每只脚与冰面的接触面是 175cm2,如果他要安全通过冰面，最多能携带多少 kg 的货物？5、如图所示，物体 A 在水平推力 F 的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置。在此过程中,A 对桌面的压力将_,对桌面的压强将 _ (填“变大”、“不 变”或“变小”）图 2 9、规则形固体压强的特点：前提条件:(1）规则形固体即其体积可以用底面积乘以高求得（Vh);(2)规则形固体必须放置在水平桌面上,此时压力 F；根据固体压强的计算公式:P=F/S=GSmgS=Vg/S=gh S/S=gh 根据上述推导公式可知：当固体的形状为规则固体时,其产生的压强与固体的密度及其高度有关:当密度相同时(即材料相同的物质）高度越大，压强越大。当高度相同时,所用材料密度越大，压强越大。典型例题 1、竖切 对于实心均匀柱形固体，根据 p=gh 知,由于竖切前后高度不变，所以竖切后剩余部分的压强与未切割前的压强相等,再根据切割后的底面积关系便可以得出对水平面的压力关系.【例】如图所示，甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的体积，则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是（）AP甲乙 BP甲 P乙 P甲 P乙 C.甲=P乙 D无法判断 2、横切 分为两种情况:一类是涉及切去部分的重力或质量关系,此类用 pF/s；第二类则涉及切去部分的高度关系,此类用 p=h.【例 1】甲乙丙三个实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等,它们的密度甲乙P乙P丙 .无法判断 【例 2】如图所示，甲乙两实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等。若在两正方体上方沿水平方向分别截去相同高度的部分，则剩余部分对水平地面的压强关系是(）A。P甲乙B.P甲=P乙 C.P甲P乙 D无法判断 变式练习 4/7 例 1：如图有 2 根粗细不同的铜棒（为圆柱体形状），二者的底面积之比为 3:1，高度之比为1:1，将它们竖直的放在水平桌面上,则它们对桌面产生的压力与压强的关系为(）A、F甲:F乙=1：1，P甲：P乙=1:B、甲：F乙=：1，P甲:P乙=1:1 C、F甲:乙1:3，P甲：P乙=3:1 、F甲:F乙3：1，P甲：乙=：1 例 2：三个大小、形状都相同的铜、铁、铝圆柱体，竖直放在水平桌面上，则这三个圆柱体中对桌面压强最大的是（)（已知铜铁铝）、铜圆柱体 、铁圆柱体 C、铝圆柱体 D、三个一样大 计算题练习：例 1、如图所示，物体重 3，B 重 15，物体 A 的底面积为 10cm2,物体的底面积为 5cm2.则 A 对 B 的压强（），B 对桌面的压强是(）P.例 2、如图所示，物体重 10，它与竖直墙面的接触面积是5 m2,现用 24 的水平力把物体按在墙上,墙面受到物体的压力和压强分别为(）.1，2103 Pa B。0 N，4.803 Pa C.4，2103 a D.24 N,4。8103 Pa 例 3、在凯里市的一些建筑工程中,一些司机为了降低营运成本，任意超载，给路面及交通安生带来极大的危 害。按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在 715Pa 以内.有一辆自重为 3t 的前后共 10 个轮子的货车,已知该车在某次实际营运中装砂石 30t，每个车轮与地面的接触面积为 0。03 m。求：（1）这辆货车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?（2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆货车最多装多少吨砂石?（设车轮与地面的接触面积不变,计算中 g 取N/g)例、201 年 2 月 10 日，当涂县普降大雪。(1)在某滑雪场,同样体重的步行者腿脚深陷雪中，而滑雪者却如履平地,为什么？(2）据网络报道,当涂县某中学操场积雪深达 1cm 厘米，求雪对操场的压强有多大？（33m/kg102.0雪取kg/N10g)（要有必要的文字说明和公式推导)（3)雪后降温、路面结冰对交通安全会造成较大的影响。请根据所学物理知识，提出 2 条雪天预防道路交通事故的可行措施(只提措施,不做解释）随堂练习 一、选择 1。如图 10所示，置于水平桌面上的均匀木块对桌面的压强为 P，若沿图中的虚线竖直切去/3，则剩余部分对桌面的压强为：（）A。P/。2P C.P .3P/2。结构与功能相适应是生物学的基本原理。如图 102 所示的四种动物器官中，具有增大压强功能的是:(）图 10-1 A B C D 牛蹄 鸭足 啄木鸟嘴 狗头 图 10-2 5/7 螺母、垫片 C 滑雪 细线分割 肥 皂 螺丝连接工 件 拖拉机 A B D 图 10-3 图 10-4.如图 10-展示了日常生活或生产技术中的四种情境,其中哪种情境运用了增大压强的知识（）4。如图 14,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体和 2,放在水平桌面上,它们对桌面产生的压力 F 或压强 p 的大小关系正确的是（)A.F1F2 ，p12 。F1F2,p1p2 C.FF2,p1p2 DF=F2 ，p1p2 5.日常生活和生产中，我们常见的以下事例中,属于减小压强的是哪一组()（1）有“沙漠之舟称号的骆驼的体重比马的体重大不了一倍，却长有马蹄子面积三倍的脚掌（2）号称“森林医生”的啄木鸟长有长而坚硬的尖喙，便于啄开树皮（3）用螺栓坚固机器零件时,在螺母下垫垫圈(4)要把图钉按进较硬的木板,需加更大的力(1)（2)B（1)（3）C.(2）（)D(3）(）6某块玻璃的表面积为 S,如图 1-所示，平放 斜放 侧放；设大气压强 P0=105P,则平板玻璃对地面的压力说法正确的是：(）。平放最大。斜放最大 .侧放最大 D.三种放法一样大 二、填空题。菜的刀刃磨得很锋利是为了_，坦克的轮上装有履带是为了_，书包带子做得较宽是为了_.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 而减小车轮胎对 地 面的 ;8。在茫茫的雪原上，两个人体重相同的人在雪地里（忽略雪橇的质量)，行走的人陷到雪地里，而滑雪的人没有陷入雪地中（如图 109 所示)，这表明 .如图 10-10 所示,如果把书从桌子的边缘慢慢拉开，但不离开桌面,书对桌面的压力_；压强_。填“变大”、“变小”或“不变”）1。向墙上按图钉，已知图钉帽的面积为，图钉尖的面积是 0.05mm2，手指对图钉帽的压力与图钉尖对墙的压力之比为 ，压强之比_ 11。科学家研究表明，阳光照射到物体表面上时会产生压强,其值约为 910Pa。科学家设想制图 10-10 图 10-9 图 10-7 b a 图 10-11 6/7 图 10-13 造出“太阳帆”，在太空中利用太阳光的压力来推动航天器的航行,上海市宇航学会曾设计出边长为1m 的正方形“太阳帆”，该“太阳帆”在太空中所受阳光的压力为_。12。一块长方体橡皮，重为.N,侧放于水平桌面上时，它与桌面的接触面积是 132，如图0-所示。它对桌面的压强是 a.若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强 (填“变大”或“变小”或“不变”）、橡皮的密度 （填“变大”或“变小”或“不变”）。三、简答 3。如图 1013 所示，仔细观察订书机，它的结构应用了许多物理知识,其中哪些地方应用了压强知识？试列举出来。（1）增大压强的地方:_ ；（2)减小压强的地方：_。4.有一辆被查堵的核定载重0t 的大货车，连车带货超过 10t，相当于两节火车车厢的载重量。车辆超载问题严重,路面和桥梁不堪重负，恶性交通事故时有发生。请你运用所学物理知识，说说车辆超载的危害有哪些?(写出两点即可）（1）;(2）；把同一个长方体木块先后放在软泡沫塑料的表面上,出现三种不同情况,如图01所示,比较三种不同情况下泡沫塑料表面的压痕，可得到的正确结论是:(1）甲图和乙图表明,在 _相同时，_越小,压强越 _（2）乙图和丙图表明,在 _相同时，_越大，压强越 _ 四、计算与探究 16.湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印,队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印，如图所示，并测出脚印深 2cm已知方格纸每小格的边长是3cm，则“野人”每只脚的面积为 m2(不满一格的以半格计）。一般情况下，人的身高大约是脚长的倍，照此推算“野人”身高大约为 m为了估测“野人”的质量,小明从背包中拿出一个边长为 5的正方体铝块，放在“野人”脚印旁的平地上，并在铝块上面加岩石块，当铝块陷入泥中的深度也为cm 时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为图10-图 10-15 7/7 65N，据此小明算出“野人”的质量为 kg。（取 g=0N/kg）17.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图()、()两个实验,通过观察图（）、(）后得出“压力一定时,受力面积越小，压力的作用效果越明显的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（）所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显的结论.请你根据已学过的压强知识分析:（)小明和小华是根据 的现象来比较压力的作用效果的。(2）造成前后两个结论不一致的原因是 _。()设图（b）中小桌对海棉的压强是Pb,图(c）中小桌对木板的压强是Pc，则Pb c。（4）比较图（)和图(c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是：。图 10-17
