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压强

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压强概念的引入

我们在9.0《压强》章节概述中提到,骆驼具有宽大的脚掌,坦克车要匹配履带,篆刻刀刀尖做得特别尖锐,菜刀要磨的锋利切菜才省力气……

这些都是利用了压强的原理。生活经验告诉我们,同样的力的作用下,接触面积不同,效果是截然不同的。这便引出了我们本节9.1《压强》的概念。

王尚老师录制了7段教学视频,供同学们免费学习

压强视频二维码

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在力的概念中,我们讲到了力的作用效果:

(1)改变物体的形状;

(2)改变物体的运动状态。

力的作用点,直接影响了力的作用效果。如下图所示,推力的作用点不同,直接影响到了推力的作用效果(门能否被推动)。

可从实际问题来看,力的作用往往并不是集中在一个点上,而是一个面。

最简单的案例,就是我们站在地面上,我们对地面的压力的作用并不是一个点,而是两只脚的总触地面积。

我们就要思考,类似这样压力的作用效果,是否与受力面积有关呢?

压强

生活经验告诉我们:

压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与受力面积有关。

压强的定义:物体所受压力与受力面积之比,叫做压强。

压强原理-坦克车

压强公式

物体所受压力与受力面积之比,叫做压强。

从压强的定义出发,如果我们用p表示压强,F表示压力,S表示物体的受力面积,那么压强公式:

p=F/S;

压强单位

压强的国际单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa,根据上述定义式可知:

1Pa=1N/m2

压强越大,表示力所产生的效果越明显。

在下一个视频中,我们来一起通过简单的实验来对上述内容进行验证。

实验:探究影响压力作用效果的因素

压强

如图所示,将小木桌放置在海绵上,观测不同参数下压力的作用效果。

第1种情况,小木桌正放在海绵上。

第2种情况,小木桌正放在海绵上,在小木桌上放一个砝码。

第3种情况,小木桌反放在海绵上,在小木桌上放一个砝码。

实验结论:

对比第1、2种情况可知,同样的接触面积,压力越大,压力效果就越明显。

对比第2、3种情况可知,同样的压力,接触面积越大,压力效果就越不明显。

怎样减小或增大压强

由压强公式p=F/S可知:

(1) 可通过增加压力、减小受力面积来增加压强。如:篆刻刀做的很尖锐,用更大的力来刻字。

(2)可通过减小压力、增加受力面积来减小压强。如:坦克车设计履带,一些重型运货车辆有很多轮胎,滑雪的滑板等。

压强公式的推导式

由压强公式p=F/S可推导出:

(1)F=pS,可通过压强与受力面积的乘积来求解压力。

(2)S=F/p,可通过压力与压强计算受力面积。

重力等于压力的推导

对物体进行受力分析,根据物体受力平衡(二力平衡)

所以:G=N

从力的定义出发,支持力N与压力F为作用力和反作用力

所以:N=F

联立两式可知:F=G

重力等于压力,这种情况只有在物体并不在竖直方向上受力,且作用面为水平面的情况。

具体原因,请同学们反思,也可以通过在微信公众号(初中物理七百讲)内观看王尚老师的视频,有详细的解析。

《压强》基础知识巩固题

1、压力:       叫压力。压强:       叫压强。压强是       的物理量。公式       。单位是       ,简称       ,用字母       表示。应用:当压力不变时,可通过       的方法来减小压强,也可通过       的方法来增大压强。

2、推土机具有宽大的履带,目的是为了       ,斧头、菜刀具有很窄的刃,目的是为了       

3、边长为10cm的正方体,重为25N,沿斜面匀速下滑,已知斜面对它的支持力为12N,则物体对斜面的压力为       N,压强为       Pa。

4、正方体金属块放在水平桌面上,若从高度的一半将它沿水平方向切开,并将上半部分拿走,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比,压力       ,压强       

5、甲、乙两个同学在冰面上玩耍,发现冰面较薄,并有破裂声,此时甲立即转身往回跑,乙立即卧身往回滚,则下列说法正确的是       

A、甲跑的快,会尽快脱离危险区,故较安全

B、甲跑动时对冰面的压力和压强没有变,不会出危险

C、乙滚动会减小对冰面的压力,所以较安全

D、乙滚动会减小对冰面的压强,所以较安全

6、压力和受力面积都增大为原来的2倍,则压强       ,压力减小为原来的一半,受力面积增加为原来的2倍,则压强       ,压力增大到原来的2倍,受力面积减小为原来的一半,则压强       ,压力和受力面积都减小为原来的一半,则压强       

7、当卡车的车胎发生漏气时,卡车对地面的压强将       

8、生活和生产中,用螺丝固定工件时,需要在螺丝帽下垫上一个较大的垫圈,使用这个垫圈的好处是:       

9、将重1500N、边长为1m的正方体放在面积为0.6m2的正方形水平桌面的中央,则桌面受到的压强为       

10、冬天河面结冰,冰层能承受的最大压强为2×104Pa,一个质量为40kg的小孩背一个2kg的书包,若一只脚的面积为160cm2,则他的压强为       ,能否步行通过冰面       

《压强》基础知识巩固题答案

1、垂直压在物体表面上的力   物体所受的压力大小与受力面积之比   表示压力效果   p=F/S   帕斯卡   帕   Pa   增大受力面积   减小受力面积

2、减小压强   增大压强

3、12   1200

4、减半   减半

5、D

6、不变   为原来压强的1/4   为原压强的4倍   不变

7、减小

8、减小螺帽对工件的压强

9、2500Pa

10、25725Pa   由于25725Pa>20000Pa,所以不能步行通过。

参考文献

初中物理知识点总结

http://chuzhongwuli.com

本文内容与物理知识体系关系

初二下学期物理知识点→9.0《压强》→9.1《压强

关键词:压强;压强公式

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