第一节 压强
1、压力:
(1)定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
(2)压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。
(3)固体可以大小方向不变地传递压力。
(4)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。 2、研究影响压力作用效果因素的实验:
(1)受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。 (2)压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。 (3)实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。 (4)实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。 3、压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
(1)物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。 (2)公式P?F/S。单位:①P:帕斯卡(Pa) ②F:牛顿(N) ③S:平方米(m2)。
①使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
②特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长方体等)对桌面的压强P??gh。 (4)压强单位Pa的认识:
① 一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
② 成人站立时对地面的压强约为:1.5?104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5?104N。
(5)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
4、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,后确定压强(一般常用公式P?F/S)。 F?G容?G液)
【同步练习】
1、如图1,正确表示压力的是( ) 图1
2、如图2所示,物体重10N,作用在物体上的力 F=40N,且F与墙壁垂直也与物体垂直,这时墙壁受到的压力大小是( )
A.10N B.40N C.30N D.50N 3、将一个质量为20N、底面积为0.05m2的长方体平放在某一水平桌面中
央,水平桌面的面积为0.8m2,则长方体对水平桌面的压强为( ) A.2.5 Pa B.25 Pa C.40 Pa D.400Pa
图2
4、如图3所示的事例中,属于减小压强的是( )
压强功能的是: ( )
图3
5、结构与功能相适应是生物学的基本原理。如图4所示的四种动物器官中,具有增大
啄木鸟嘴 狗头 鸭足 牛蹄
D 图5 A B C 图4
6、如图5所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强( )
A.平放时最大 B.立放时最大 C.侧放时最大 D.平放、立放、侧放时,一样大
7、如图6,将一均匀长方体放在水平桌面上,若沿着虚线切开拿走一半, 则长方体的密度,长方体对桌面的压力及压强的变化是:( ) A、密度不变,压强不变,压力减小 B、密度不变,压强减小,压力减小 C、密度减小,压强减小,压力减小 D、密度不变,压强不变,压力不变
图6
8、小明同学的质量是50Kg,每只鞋子与地面的接触面积为120cm2,则他双脚着地站在水平地面上时,对地面的压力为________N,压强为____________Pa.若小明走路时,对地面的压强将为____________Pa.
9、如图7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”)
图7
10、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 __ ;
11、小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如下图8甲、乙所
示 的实验。
图8
(1)、实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果
的。 (
2
)
实
验
能
够
得
到
的
结
论
是
_____________________________________________________。
(3)若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图7_______(填
“丙”
或“丁”)所示实验。
12、大坪山顶的郑成功塑像,它的总质量为5×10Kg,底座长42m,宽5m。求: (1)、塑像对水平地面的压力多大? (2)、塑像对水平地面的压强是多大?
13、某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa.现有一辆卡车,自重2t,有6个轮子,
每个轮子与地面的接触面积是200cm2,当这辆卡车装载10t货物在该公路上行驶时,请通过计算说明是否对公路路面产生危害.(g取10N/kg)
5
1、小明在下列情况中,对支承面压强最大的是 ( ) A.双脚站立在地面上不动时 B.在走路时
C.靠坐在沙发上时 D.平躺在席梦丝软床上时
2、用螺丝固定工件时,要在螺帽下垫一个面积较大的垫圈,使用垫圈是为了( )
A.增大螺帽对工件的压强 B.减小螺帽对工件的压力 C.增大接触面的粗糙程度,防滑 D.增大工件受力面积,减小压强 3、图1所示的实例中,目的是为了增大压强的是( )
图1
A B C D
4、超载汽车对公路的损坏你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于( ) A.汽车的大小 B.汽车对公路的压强 C.汽车的速度 D.汽车的惯性
5、甲、乙两物体放在水平桌面上,它们的重力之比是3∶1,与桌面接触面积之比是3∶2,则甲、乙两物体对桌面的压强之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.9∶2 D.2∶9
6、一个普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于
( )
A.50N 10Pa B.50N 10Pa C.500N 10Pa D.500N 10Pa 7、一块均匀的正方体金属块,放在水平地面上,对地面的压强为P,若任意把它截去1/2,则剩下的1/2的金属块对地面的压强P′和P相比较( ) A、P′>P B、P′<P C、P′=P D、无法确定 8、如图2,两个形状、大小、材料完全相同的实心物体1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.F1>F2 ,p1>p2 B.F1<F2 ,p1<p2 C.F1=F2 ,p1<p2 D.F1=F2 ,p1=p2 中对桌面压强最大的是 ( )
A、铜圆柱体 B、铁圆柱体 C、铝圆柱体 D、三个一样大 10、日常生活和生产中,我们常见的以下事例中,属于增大压强的是哪一组 ( ) (1)有“沙漠之舟”称号的骆驼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
A.(1)(2) B.(1)(3) C.(2)(4) D.(3)(4) 11、如图3所示,两手指用力压住铅笔,使它保持静止,则两手指所受压力
___________,压强___________(填“大拇指大”“食指大”或“一样大”) 12、大象的质量是5000kg,每只脚底的面积是600cm2,大象的四脚站立时对
地面的压强是 Pa。
图3
图2
3
4
3
4
9.三个大小、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
13、为了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道,李刚在盲道上行
走,感觉到脚有些不舒服.从物理学角度分析,这是因为:走在盲道上,脚与地面的
______ ____减小了,从而增大了_______ _______.
14、小红的妈妈在超市买了很多食品,她用塑料袋提着回家,没走多远就感到手被勒得
很痛。请你用学过的物理知识,给她提一个建议: ,这是利用改变 来 (\增大\或\减小\)袋子对手的压强。 15、一本初中物理课本平放在桌面上,如何测定它对桌面的压强?请写出你所选择的器材,
实验步骤及压强的表达式:
实验器材: 压强的表达式:
16、松花江冬天结冰时,冰层厚度可达50cm,这时冰层所能承受的最大压强为3×
105Pa.一辆质量为60t的坦克能否通过这个冰面?(已知坦克每条履带与地面的接
实验步骤:
触面积是1.5m2)
17、质量为76㎏的滑雪运动员,其脚下的每块滑雪板长2m、宽0.1m,重12N,求运动
员站立时,水平雪面受到的压强。(取g=10N/㎏)
第二节 液体的压强
1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。 2、测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。 3、液体压强的规律:
(1)液体对容器底和器壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。 (2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。 (3)液体的压强随深度的增加而增大。 (4)不同液体的压强与液体的密度有关。 4、压强公式:
(1)使用建立理想模型法,推导过程:
① 液柱体积V?Sh;质量m?ρV?ρSh。 ② 液片受到的压力:G?mg?ρVg?ρShg。 ③ 液片受到的压强:p?F/S?ρgh。 (2)液体压强公式p?ρgh说明:
① 公式适用的条件为:液体。
② 公式中物理量的单位为:①P:Pa ② g:N/kg ③ h:m。
③ 从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 5、计算液体对容器底的压力和压强问题:
(1)一般方法:
① 首先确定压强P?ρgh。 ② 其次确定压力F?PS。 (2)特殊情况:
① 压强:对直柱形容器可先求F用P?F/S ② 压力:a. 作图法 b. 对直柱形容器F?G。
6、连通器:
(1)定义:上端开口,下部相连通的容器。
(2)原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。 (3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。