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第八章压强第一节压力的作用效果第一课时压力的作用效果压强【新课导思】雪地行走,脚容易陷入积雪,有了宽宽的滑雪板,人不仅不会陷进雪里,而且还能在雪地上滑行,这是为什么?【目标导学】1.会设计实验探究影响压力作用效果的因素。2.知道压力作用效果跟什么因素有关。3.知道压强的物理意义,知道压强的定义。4.能熟练写出压强的公式和单位,会运用压强公式进行简单计算。【自主预习】1.压力:_____作用在物体_____上的力。如滑雪板对雪地的压力。2.影响压力作用效果的因素:(1)实验器材:大小、形状、材料相同的两块砖、海绵状泡沫塑料。垂直表面(2)实验设计:①研究压力的作用效果与压力大小的关系:控制__________不变,改变___________。②研究压力的作用效果与受力面积的关系:控制__________不变,改变_________。受力面积压力的大小压力大小受力面积(3)实验结论①压力:_________相同时,压力越___,压力的作用效果越明显。②受力面积:_____相同时,受力面积越___,压力的作用效果越明显。受力面积大压力小3.压强:(1)意义:表示压力作用效果的物理量。压力的作用效果越明显,压强_____。(2)定义:物理学上,物体所受的_____与_________的比。越大压力受力面积(3)计算公式:_______。p——压强(Pa),F——压力(N),S——受力面积(m2)。(4)单位:_______,简称___,符号___。1Pa=__N/m2。(5)1Pa的含义:1m2的面积上的压力是____。FpS帕斯卡帕Pa11N知识点一压力1.在甲、乙两图中,分析并作出木块对水平桌面的压力、木块对斜面的压力的示意图。参考答案:2.请在甲、乙两图中作出木块的重力的示意图。参考答案:3.重力和压力的比较:方向作用点大小关系水平面上静止的物体斜面上静止的物体重力竖直向下物体的重心F__GF___G压力垂直于受力物体表面指向受力物体被压物体表面=≠【示范题1】(咸宁中考)如图所示,请画出所受的重力G和球对墙面的压力F的示意图。【精讲精析】解答本题应抓住以下两点:(1)球受到重力、支持力和拉力的作用,支持力、拉力和重力的作用点在球的重心上,支持力垂直于墙面向外,拉力沿绳子向上,重力方向竖直向下。(2)墙面受到的压力垂直墙面向里,作用点在墙面上。答案:如图所示【易错易混警示】重力可以产生压力,但是压力并不都是由重力产生的,压力方向也不一定与重力方向相同。如图所示,在甲、乙、丙三种情况下,水平地面、竖直墙、水平天花板所受压力大小分别是G、F、F-G。知识点二压力的作用效果与哪些因素有关1.猜想与假设:压力的作用效果可能跟________、________有关。参考答案:压力大小受力面积大小2.实验步骤:(1)如图甲、乙,分别在海绵状泡沫塑料上平放一块砖、两块砖,观察砖对泡沫塑料的作用效果。(2)如图丙,将另一块砖竖放在海绵状泡沫塑料上。3.得出结论:(1)分析甲、乙知,当受力面积相同时,________越大,压力的作用效果越明显。(2)分析甲、丙知,当压力相同时,________越小,压力的作用效果越明显。提示:分析图中的实验先找到相同的现象,再找不同的现象进行比较。甲、乙图中,受力面积都是砖平放的底面积,受力面积相同,压力分别等于一块砖的重力和两块砖的重力,乙图效果明显。说明当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。甲、丙图中,受力面积分别是砖平放的底面积、砖竖放的底面积,受力面积不相同,压力都等于一块砖的重力,丙图效果明显。说明当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。参考答案:(1)压力(2)受力面积4.交流讨论:(1)实验中如何显示压力的作用效果?(2)实验中能否用木板代替海绵状泡沫塑料?为什么?(3)能不能用图中的乙和丙进行比较分析,为什么?参考答案:(1)压力的作用效果不容易测量,用海绵状泡沫塑料的凹陷程度表示压力的作用效果。(2)不能,木板的硬度较大,受到压力时发生的形变不显著,不易于区分压力的作用效果;海绵状泡沫塑料的硬度较小,受到压力时发生的形变较显著,易于区分压力的作用效果。(3)不能。因为两图中压力大小、受力面积均不同,没有控制单一变量,无法进行比较。【示范题2】(湘潭中考)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲至图丙所示。(1)图中压力的作用效果是通过海绵发生______(选填“形变”或“运动状态改变”)来体现的,我们______(选填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验。(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,压力______(选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显,通过比较图______(选填“甲”或“乙”)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)实验中主要采用的研究方法是______(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。【精讲精析】本题考查压力作用效果的探究实验。(1)实验中,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的;我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料,如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验。(2)由图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;由图乙和图丙可知,压力相同而受力面积不同,受力面积越小,海绵凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,由此可知:压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(3)甲、乙两图比较,受力面积相同,压力不同;乙、丙两图比较,压力相同,受力面积不同,用到的科学研究方法是控制变量法。答案:(1)形变可以(2)越大乙(3)控制变量法知识点三压强及其计算利用公式p=计算压强的基本思路确定压力F的大小物体放在水平面上时F=G物物体放置在竖直面上时,压力大小等于外界对物体的推力确定受力面积SS是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他的面积,单位是m2FS【示范题3】(岳阳中考改编)2017年5月13日,小明参加了我市“环南湖健步行”活动,小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04m2,g取10N/kg。求:(1)小明所受的重力大小。(2)小明双脚站立在水平地面上时对地面的压强。【解题关键】(1)计算重力:G=mg。(2)计算压强:p=。【精讲精析】(1)小明所受的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N。FS(2)因水平地面上物体对地面的压力和自身的重力相等,所以,小明站立在水平地面上时对地面的压强:p=1.25×104Pa。答案:(1)500N(2)1.25×104Pa2F500N=S0.04m【易错易混警示】(1)受力面积是两个物体相互接触的面积,不是受力物体的表面积。(2)利用压强公式进行计算时,受力面积的单位是m2。(3)涉及车轮或脚与地面接触的情况时,要注意是几个轮子着地或是单脚还是双脚着地。【教材图片·考点阐释】命题点压力与重力的比较杯子对桌面的压力F,施力物体是杯子,受力物体是________,方向与桌面垂直向下;杯子的重力G,施力物体是地球,受力物体是________,方向总是竖直向下。当桌面水平时,F________G;当桌面不水平时,F________G。答案:桌面杯子=≠命题点压强大小的计算小孩站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积约为0.008m2,估算他站立时对水平地面的压强为______Pa;当他行走时对水平地面的压强为______Pa。答案:937518750