⑴ 定义:垂直作用在物体表面并指向表面的力叫压力。 ⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平面上,如果....物体在竖直方向上不受其他力,则物体对水平面的压力,数值上...等于物体的重力,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。例向墙上按图钉,钉帽与顶尖受到的压力相同。
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. F F F F F
G G F+G G – F F—G F
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巩固练习:
1、关于压力下列说法中正确的是( )
A、压力是由于物体受重力而产生的 B、压力的方向竖直向下
C、压力等于物体的重力 D、压力的方向垂直于物体表面
2、物体重80N,静止在水平桌面上,试计算下面几种情况中物体A对支承面的压力分别是多少?
F1= 牛 F2= 牛 F3= 牛 F4地面 = 牛 F5天花板= 牛 F4墙面= 牛 3、请画出下例物体对支撑面的压力
A、如图所示,重力为10牛的物体A,放在水平地面上,用力的图示法作出水平地面受到的压力。
B、球挂在竖直的墙面上,它对墙面的压力是6牛,它的重力是8牛,请用力的图示法画出墙面受到的压力。
C、物体重8牛,放在斜面上,对斜面的作用力6牛,试画出物体对斜面的压力。
D、如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,A物重40牛,B物重10牛,在图中用力的图示法,画出物体A对B的压力。
变式训练:画出上述4图中物体A所受的支持力
A B
思考:画出上述4图中物体A所受的重力
2
2、研究影响压力产生形变效果(压力的作用效果)因素的实验:
⑴分析甲、乙两图可知:受力面积相同时,压力越大,压力产生
形变效果(压力作用效果)越明显.
(2)分析乙、丙两图可知:压力相同时、受力面积越小,压力产生形变效果(压力作用效果)越明显.概括这两次实验结论是:压力产生形变效果(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。 巩固练习:
1、影响压力产生形变效果的因素: 和 .
3
1)实验中根据 判断压力的作用效果(由具体题目定); 2)观察甲、乙、丙三图中泡沫塑料受到的压力、受力面积和泡沫塑料的凹陷程度 压力 F甲= F一= F丙= 受力面积 S甲= S乙= S丙= 凹陷程度 甲= 乙= 丙= 分析比较甲、乙可知: ;
分析比较乙、丙可知: .
3.比较压力产生的形变效果
(1)A物体对甲海绵的压力是10N,与海面的接触面积是5m2,B物体对海面的压力是5N,与海面的接触面积是5m2。则 物体对海绵的凹陷程度大;这说明: ;
(2)若A物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是5m2,B物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是3m2。则 物体对海绵的凹陷程度大;这说明: ;
(3)A物体对地面的压力是10N,与地面的接触面积是5m2,B物体对地面的压力是9N,与地面的接触面积是3m2.则 物体对海绵的凹陷程度大; 这说明: ; 你能默出表示压力形变效果的四句话吗?请默出 (1) (2) (3) (4)
即压力产生的形变效果是由 决定的。
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:压强是表示压力产生形变效果(压力的作用效果)的物理量
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⑶ 公式 其中各量的单位分别是:
p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
A、求解固体压力压强的一般方法:根据题目情景先求压力,在根据
公式求压强。使用该公式计算压强
时,关键是找出压力F(如物体放在水平面上,如果物体在竖直方向上不受其他力,则物体
对水平面的压力,数值上等于物体的重力,一般F=G=mg,注意质量与重力的区别)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触产生挤压的部分,如图,同时注意面积的单位一定要化成米2)。 例1:如图,一物体重60N,放在水平地面上,它的上表面的面积是20cm2,下表面面积是30cm2,试计算甲、乙两图中物体对地面的压力、压强分别为多大?
解:F甲=G =60N 国际单位:米2
S甲=30cm2=30*10—4m2,
p甲F甲S甲60N2*104Pa 4230*10mF乙=G =60N S甲=20cm2=20*10-4m2,
p乙F乙60N3*104Pa 42S乙20*10m由此可知:不论物体正放还是倒放,物体对水平面的压力大小数值上等于物
体的重力大小,即压力不变时,减小受力面积增大压强。 例2:一辆坦克的质量为20t,每条履带与水平地面的接触面积为2m。2
问:坦克行驶时对地面的压强是多大?(g=10N/Kg)
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解:m=20t=2*104kg
F=G =mg=2*104kg*10N/kg=2*105N S=2S履带=2*2米2=4米2。
F2*105N45*10Pa p2S4m补充练习3——压强计算每一题认真消化(试试,自己求)
B特例:对于放在水平桌面上的柱形物体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对水平桌面的压强p=ρgh.
例:如图两个实心圆柱体放置在水平地面上,沿水平方向分别
截去其上部相同高度后,剩余部分对水平地面的压强相等,则他们原来对水平地面的压强关系 ( ) A、 p甲 = p乙。 B、 p甲 〉 p乙。 C、 p甲 < p乙。 D、 不能确定 公 式 剩余部分压强p’=ρgh' 分 析 过 程 因为压强 p甲’=p’乙 有图可知剩下圆柱体的高度h甲’〉h’乙 圆柱体的密度甲’〈乙’ 甲<乙 截取部分压强 pgh 因为圆柱体的密度甲〈乙 且切去高度h相同 所以切去压强p甲 p乙 圆柱体原压强 p=p’+p 圆柱体原压强 p甲 p乙 ⑷ 压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约1Pa 。
成人站立时对地面的压强约为:1。5×104Pa 。它表示:人站
立
6
时,其脚下每平方米面积上受到脚的压力为:1。5×104N. ⑸ 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:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄.
思考:你和我体重差不多,为什么陷下去的是我? 思考 :同一块砖怎样放置压强最大?
思考:正方木块放在桌面上,对水平桌面压强是p,
以下几种切法压强将会怎样变化?
运用你所学的知识解释:钢轨总是铺在枕木上而不是直接铺在地面上 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总=G容+G液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。
例:一个平底容器的质量为0.2千克,底面积为1×l0米。在容器中装入0。8千克的酒精后,将它放在水平地面上。 求:(1)酒精的体积V酒精。
(2)装入酒精后,容器对水平地面的压力F和压强p。
33
(ρ酒精=0.8×10千克/米)
-2
2
解:(1)V酒精m酒精酒精0.8千克33 1*10米330.8*10千克/米(2)FG总m总g(0.2千克0.8千克)*9.8牛/千克9.8千克
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pF9.8牛9.8102帕 22S110米例:如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同.已
知甲的质量为2千克,甲的底面积为0。04米2。求:
(1)物体甲的重力。 (2)物体甲对地面的压强.
(3)如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切去体积为V的部分,然后将切去部分叠放在剩余部分上,若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲和p乙的大小关系,并说明理由.
甲
乙
解:(1)G甲=m甲g =2千克×9。8牛/千克=19.6牛 (2)p甲=F甲/S甲= G甲/S甲 =19.8牛/0.04米2 =490帕
(3)设甲、乙被切去并叠加后,对水平表面的压强分别为p甲’、p乙'。
F'FpSPa2p甲 甲甲甲甲甲甲p'甲S'S'S'a(ah)h甲甲甲甲甲1a甲
F'FpSPa2p乙 乙乙乙乙乙乙p'乙S'S'S'a(ah)h乙乙乙乙乙1a乙1ha甲
pp 甲乙
a'a'
甲乙
1ha乙
p'p' 甲乙
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