佛罗伦萨美术学院-地貌单元
压强
(提高)
【学习目标】
1
、了解压力,通过实验探究,知道影响压力作用效果的因素;
2
、理解压强的定义、公式及单位,能运用压强公式进行简单计算;
3
、知道增大压强和减小压强的方法。
【要点梳理】
要点一、压力
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
要点诠释:
1
、产生的条件:相互接触的两个物体相互挤压。 例如:静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的
作用,篮球对地面有压力;静止在竖直墙壁旁的篮球与墙 壁之间没有相互挤压,所以没有压力。
2
、方向:与受力物体的受力面 垂直,并指向受力面,由于受力物体的受力面可能是水平面,也可
能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜 面,因此压力的方向没有固定指向,它可能指向任何方向,但始
终和受力物体的受力面相垂直。
3
、单位:牛顿,符号:
N
4
、压力和重力的区别如下:
压力
施力物体
受力物体
大小
方向
作用点
力的性质
物体
支持物
决定于相互挤压所发生形变大小
在支持面上
重力
地球
物体
G=mg
物体重心
垂直于受力物体表面,并指向受力面
竖直向下
接触的物体间相互挤压而发生形变产来源于万有引力,是非接
生的,属于弹力
触力
受力示意图
要点二、压强
表示压力作用效果的物理量。
要点诠释:
1
、压力的作用效果与压力和受力面积有关。
探究实验
提出问题:压力的作用效果跟什么因素有关。
猜想和假设:跟压力的大小有关,跟受力面积的大小有关。
进行实验:
①
照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;
②再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;
③
再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
实验步骤①、②是受力面积一定,改变压力的大小,步骤②、③是压力一定,改变受力面积。
实验结果:泡沫塑料被压下的深度与压力的大小和受力面积的大小有关。压力越大,效果 越明显,
受力面积越小效果越明显。
2
、定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
3
、计算公式及单位
①公式:
(
定义公式
)
②单位:国际单位为帕斯卡
(Pa)
,简称帕。
22
1Pa=1Nm
。表示
1m
面积上所受的压力是
1N
,Pa
是一个很小的单位,一张报纸平放时对桌面的压
强约
1Pa
。实际应 用中常用千帕
(kPa)
兆帕
(MPa)
作单位,气象学中常用百帕
(hPa)
作单位,换算
=
,,。
4< br>、注意:压强大小是由压力和受力面积共同决定的,不仅仅决定于压力大小。压力
F
和受 力面积
S
之间不存在因果关系,但压强
p
和
F
、
S
之间有着密切联系,在
S
一定时,
p
与
F
成正比, 在
F
一定时,
p
与
S
成反比。
要点三、增大和减小压强的方法
在生活中我们常常会遇到要增大或减小压强的问题, 根据影响压强大的两个因素,可以从两个方面来
增大或减小压强。
要点诠释:
1
、增大压强的方法
2
、减小压强的方法
【典型例题】
类型一、基础知识
1
、如图甲所示,将一块质地均 匀的长木板平放在水平桌面上,用水平力
F
向右缓慢推动木板,
使其右端渐渐露出桌面 ,如图乙所示。在推动木板,使其右端渐渐离开桌面边缘至木板中心到达桌面边
缘的过程,长木板对桌面 的压力
,压强
,如果水平推力
F
一直保持不变,则木板受
到的合力将会
。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】不变;变大;不变
【解析】水平面上物体的压力和自身的重力 相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力
F
不变;,且向右缓慢地推木板的过程中 受力面积变小,木板对桌面的压强
p
变大。因为水平推力
F
一直保持不变,接 触面的粗糙程度不变,则摩擦力不变,所以木板受到的合力将不变。
【总结升华】本题考查了 压强大小的比较,关键是会分析向右缓慢地推木板的过程中变化的量和不变
的量。
举一反三:
【变式】有一个密度均匀的长方体铜块,被截成
A
、< br>B
两块,如图所示,已知
L
A
:
L
B
=3< br>:
2
,则它们
对水平桌面的压力和压强之比分别为( )
A
.
F
A
:
F
B
=2
:
3 P
A
:
P
B
=3
:
2 B
.
F
A
:
F
B
=3
:
2 P
A
:
P
B
=2
:
3
C
.F
A
:
F
B
=2
:
3 P
A
:
P
B
=1
:
1 D
.
F
A
:
F
B
=3
:
2 P
A
:
P
B
=1
:
1
【答案】
D
2
、如图所示,甲、乙两个立方体
(V甲
>V
乙
)
,分别放在水平地
面上,它们对地面的压强相等,若 把乙放在甲上面,甲对地面的压强
增大
p
1
,若把甲放在乙上面,乙对地面的 压强增大
p
2
,则
p
1
、
p
2
的 大
小关系为
(
)
A
.
p
1
>p
2
B
.
p
1
=p
2
C
.
p
1
2
D
.无法判断
【答案】
C
【解析】甲、乙
两立方体如图放置时,对地的压力的大小都等于其所受的重力的大小,由
F=G=PS
知
,
在
P
相同时,因为甲的作用面积比乙大,可知两立方体的重量大小关系为
G
甲
>G
乙
,无论将甲放在乙上
还是将乙放在甲上,它们对地的压力
相等,但乙放在甲上时,它们对地的作用面积为甲的底面积,比甲
放在乙上时对地的作用面积大,依据<
br>P=FS
知,将乙放在甲上对地的压强要小些。
【总结升华】解此类题的关键是:
①放在水平面上时,物体对支持物的压力的大小等于物体受到的重力的大小;
②当放在水平面上时,无论怎样放置,压力都不变
;
③受力面积等于物体与地面的接触面积。
举一反三:
【变式】某工厂修建一座烟囱,设计的烟囱地基占地面积
4m
,建成的烟囱重约
修
建烟囱的地方进行勘测,测得这里的地面所能承受的压强为
修建?如果不行而又必须在原地修建,可采取
什么措施?
【答案与解析】烟囱对地面的压力,按计划修时,
2
,对打算
。问:这座烟囱能否按原设计
压强。
所以不能按计划修建,若在原地修建,
可采取增大地基面积或采用轻质材料等措施减小烟囱对面的压强。
3
、以下措施中,能增大压强的是( )
A
.铁路的铁轨要铺在枕木上
B
.汽车的轮胎表面有凹凸花纹
C
.刀刃要磨得很薄
D
.在坦克的轮子上安装履带
【思路点拨】压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
【答案】
C
【解析】
A
、铁路的钢轨铺在枕木上,在压力一定时,增大受力面积减小
压强,不符合题意,
B
、汽车
的轮胎表面有凹凸花纹,是在压力一定时,增大接触面的
粗糙程度增大摩擦,不符合题意;
C
、刀刃磨
的很薄,是在压力一定时,减小受力面积
增大压强,符合题意;
D
、在坦克的轮子上安装履带,是在压
力一定时,增大受力面积
减小压强,不符合题意;故选
C
。
【总结升华】该题通过生活中的实例考查
了增大或减小压强的方法,掌握压强大小的影响因素,掌
握增大和减小压强的方法,能把压强知识应用到
生活中。
举一反三:
【变式】盲道是为盲人提供行路方便和安全的道路设
施,一般由两种砖铺成,一种是条形引导砖,引
导盲人放心前行,称为行进盲道;一种是带有圆点的提示
砖,提示盲人前面有障碍,该转弯或上、下坡
了,称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5mm,当
盲人走在上面时( )
A.增大了脚底的压力,使脚底产生感觉
B.增大了脚底的压强,使脚底产生感觉
C.减小了脚底的压力,使脚底产生感觉
D.减小了脚底的压强,使脚底产生感觉
【答案】
B
类型二、知识运用
4
、有两组同样的砖,
A
组一块,
B<
br>组两块,每块砖的长
:
宽
:
高
=4:2:1
,要使这
两组砖对面的压强
相等,可以怎么放?请大家动脑筋想一想,写在下面的横线上。
(
想
出的办法越多越好
)
(1)_______________________
______________________
;
(2)_____
________________________________________
;
(3)_____________________________________
________
。
【思路点拨】压力与受力面积同时决定了压强
的大小,因此,要想使两组的压强相等,压力之比、
受力面积之比必须都相等才行。
【答案与解析】
当粗细均匀,密度均匀的物体
(
长方体
、正方体、圆柱体
)
放于水平面时,对水平面的压强
,此时压强
P
与
底面积无关,只与密度和高度有关。砖相同,密度相同,只
要两种放法能够保证砖的高度相等即可,于是
可以得到以下三种放法,如图
(1)(2)(3)
所示,另外,根据
长
:宽
:
高
=4:2:1
,又可得到两种放法如图
(4)(5)所示。
【总结升华】本题的开放性很强,可根据压强公式,由
压力和受力面积关系找到压强相等的放
法,但这种分析方法较复杂。根据砖属于长方体且又放在水平面上
,可用
P=
ρ
gh
来判断压强大小,这
样分析过程就大大简化了。<
br>
举一反三:
【变式】如图所示,
a
、
b
为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积
S
a
=3S<
br>b
,高度
h
b
=2h
a
,对
地面的压强p
a
=p
b
,圆柱体密度分别为ρ
a
和ρ
b<
br>,对地面的压力分别
F
a
和
F
b
。则下列说法正确的
是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】B
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且S
a
=3S
b
,p
a
=p
b
,
FpSpS<
br>13
所以,由p=FS的变形式F=pS可得:
a
?
aa
?<
br>a
?
a
???3:1
,即F
a
=3F
b,故A、C错误;
F
b
p
b
S
b
p
b
S
b
11
p
a
?
ghph
FGmg?
Vg
12
??
?
gh
,且h
b
=2
h
a
,所以,
a
?
a
?
a
?
b<
br>???2:1
,即ρ
a
=2ρ
b
,故B因
p???<
br>p
b
SSSS
?
b
p
b
h
a
11
gh
b
正确,D错误。
5
、如图所示,实心均匀
正方体
A
、
B
放置在水平地面上,受到的重力均为
64
牛,
A
的边长为
0.2
米,
B
的边长为
0.3
米。
①求正方体
A
对水平地面的压强。
②求正方体A
、
B
的密度之比ρ
A
:ρ
B
。
<
br>③若正方体
A
、
B
上沿水平方向分别截去相同的厚度
h
后,
A
、
B
剩余部分对水平地面的压强
P
A
′和
P
B
′。请通过计算比较它们的大小关系及其对应的
h
的取值范围。
【思路点拨】①已知
A
受到的重力为
64
牛,
A
的边长为
0.2
米,要求正方体
A
对水平地面的压强,
可先
求出
A
的底面积,再利用把
A
放置在水平地面上受到的压力等于重力这一条件
,最后利用公式
P?
F
求出。
S
m
求正方体A
、
B
的密度之比
ρ
A
:
ρ
B
。
V
②已知
A
的边长为
0.2
米,
B
的边长为
0.3
米,可先求出
A
、
B
的体积,及<
br>A
、
B
的质量之比,再利用公
式
?
?
③由于
A
、
B
分别截去相同的厚度
h
后,
h
的值
不确定,对地面的压力不同,产生的压强也不同,因此
应先求出
A
、
B
压强相同时截去相同厚度
h
的数值,然后展开讨论。
【答案与解析】
【总结升华】本题考查了压强的计算、
求密度的比值、
A
、
B
上沿水平方向分别截去相同的厚度
h
后,
A
、
B
剩余部分对水平地面的压强
P
A
′和<
br>P
B
′的大小关系,在解题时要记住相关公式,灵活运用密度公
式解决比值问题
,最后对压强
P
A
′和
P
B
′的大小关系展开讨论。
举一反三:
【变式】已知长方体A、B的密度之比为2:1,底面积
之比为l:3,高度之比为2:3。将B放在水平地
面上,A叠放在B上面,如图甲所示,B对地面的压
强为
p
B
。若把B叠放在A上面,如图乙所示,B对A
的压强为
p<
br>B
?
。则
p
B
:
p
B
?
为( )
A.4:9 B.3:1
C.13:3 D.13:27
【答案】
D
夸女生-免疫系统包括
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