【前情提要】
在壓力的作用下,當壓力相同時,受力面積越小,壓力的作用越明顯。
仔細思考,在B和C兩種情況中,海綿每平方厘米受力面積所受的壓力不同,才是造成壓痕深度不同的原因。
【舉手提問】
1. 什么是壓力?
2.如何計算壓力?
3. 有哪些方法可以增加或減少壓力?
【新課學習】
1. 什么是壓力?
壓力的概念
在壓力效果的實驗中,假如小桌子對海綿的壓力為12N,四條桌腿的面積都是3cm2,那么每cm2所受的壓力就是12N/3cm2=4N/cm2,也就是說每平方厘米的面積要承受4N的壓力。
如圖所示:
如果小桌子對海綿的壓力為12N,桌子的面積為30cm2,則每cm2的壓力為
12N/30厘米2=0.4牛頓/厘米2。
也就是每平方厘米有0.4N的壓力。
如圖所示:
同一受力面積上的壓力怎樣比較?
在物理學中,物體所受的壓力與受壓面積的比值稱為壓力。
換句話說,壓力就是在單位面積上對物體施加的壓力。
壓力表示壓力的作用。
●壓力公式:
根據壓力的概念:壓力=壓強/受力面積
用符號表示為:
p=F/S 變體:F=pS S=F/p
●符號及單位含義
p——壓力——帕斯卡(Pa)
F——壓力——牛頓(N)
S——受力面積——平方米(m2)
●壓力單位含義
因為:P=F/S 所以壓力的單位是N/m2,
因為壓強的單位有一個專門的名稱叫帕斯卡,縮寫為Pa。
1帕斯卡=1牛頓/米2
所以:1N/m2稱為1帕斯卡,也稱為1Pa。
例如:某物體所受的壓強為100Pa,就意味著該物體每平方米的受力面積所承受的壓強為100N。
Pa是壓力的單位,為了紀念法國科學家帕斯卡。
帕斯卡
2. 壓力計算
例子:
比較芭蕾舞演員和大象對地面施加的壓力。
(1)一名芭蕾舞演員的體重為475 N,與地面接觸面積為9.5 cm2。計算芭蕾舞演員對地面施加的壓力。
解決方案:芭蕾舞演員對地面的壓力
因為芭蕾舞者站在水平面上,所以:F?=G?=475N,
地面接觸面積 S? = 9.5 cm2 = 9.5 × 10-4 m2
根據壓力公式:
P?=F?/S?=475N/9.5×10-4m2=5。
(2)大象的重量。每只爪子的面積是600cm2。計算大象對地面施加的壓力。
解決方案:大象對地面的壓力
因為大象站在平地上:
F?=G?=,
地面接觸面積S?=600cm2×4=0.24m2。
根據壓力公式:
P?=F?/S?=/0.24m2=2.5×105Pa。
由于P?>P?
因此,芭蕾舞演員對地面的壓力大于大象對地面的壓力。
3. 加壓、減壓方法
根據“壓力的作用”實驗結論及壓力公式P=F/S可知:
增加或減少壓力的方法有兩種:
?增加或減少壓力
?增加或減少受力面積
在一般的應用中,當壓力一定時,常常通過增加或減少受力面積來增加或減少壓力。
例如:
★推土機履帶寬大,鏟土鋒利
①履帶較寬,增加了與地面的接觸面積,減少了對地面的壓力。
②尖銳的鏟子減少了鏟子對土壤的受力面積,增加了對土壤的壓力。
★書包因寬度過寬而顯得扁平
通過增加受力面積壓力公式pa,減少肩膀的壓力壓力公式pa,使背包時更加舒適。
啄木鳥的喙
啄木鳥堅硬而細長的喙可以增加對樹干的壓力,使其更容易獲取食物。
★ 駱駝,“沙漠之舟”
駱駝的體重不到馬的兩倍,但它的蹄子卻是馬蹄的三倍多。寬大的蹄子可以減輕對沙子的壓力,防止駱駝陷得太深。
?任何物體所能承受的壓力都有一個極限,超過這個極限,物體就會損壞。
★河面結冰超過壓力極限
【中考真題同步訓練】
1.(2018牡丹江6題)
下列例子屬于減壓( )
2.(2018蘭州10題3分)
如圖所示,高度、材質相同的實心長方體A、B放在水平桌面上,A、B對桌面的壓力分別為FA、FB,壓力分別為PA、PB,它們之間關系正確的是( )
FA
B.FA>FB,PA=PB
C.FA>FB、PA
D.FA>FB,PA>PB
3.(2018杭州18題)
如圖所示,重物AB為質量分布均勻的長方體,密度分別為ρA和ρB。其底部面積分別為SA和SB,且SA>SB。將其放在水平地面上,它們對地面的壓強相等。現將其上半部分水平切去(如圖中虛線所示),剩下部分對地面的壓強分別為PA和PB,對地面的壓強分別為FA和FB。下列物理量之間關系正確的是( )
A.FAPB C.ρA>ρB
D.切割前后A、B兩點對地面的壓力保持不變
4.(2021自貢)
如圖所示,有三個實體圓柱A、B、C放置在水平地面上,A、B的高度相等,B、C的底部面積相等,三者對地面的壓強相等,下列判斷正確的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.ρA=ρB=ρC
Cm甲=m乙=m丙
Dm甲>m乙=m丙
5.(2021揚州)
如圖所示,一塊邊長為0.1m的立方體木塊放置在水平桌子的中央,木塊的密度為0.5×103kg/m3,木塊的質量為kg,對桌子施加的壓強為Pa。
物塊在水平向右拉力1.5N的作用下,以勻速直線從A點移動到B點,它所受的摩擦力為,在此過程中,它對桌面所施加的壓力為(選擇“增加”、“減少”或“不變”)。(g為10N/kg)
6.(鹽城22題)
兩輪電動平衡車越來越受歡迎,如圖所示,體重40kg的小紅在平地勻速行駛平衡車,5分鐘行駛距離為900m。已知平衡車質量為10kg,輪胎與地面總接觸面積為25cm2,g為10N/kg。
求:(1)平衡車的速度。
(2)平衡車的重力。
(3)小紅駕駛平衡車時,平衡車對地面所施加的壓力。
7.(2021永州)
如圖所示,一立方體塊靜止于水平地面,塊體的邊長L = 0.1m,密度ρ = 2.7×103kg/m3,水的密度ρ水 = 1.0×103kg/m3,g為10N/kg。
(1)求出物體的質量;
(2)求出塊體對水平地面的壓力;
(3)將物體放入足夠的水中,求其靜止時所受的浮力。
參
測試
回答
案件
存在
向下
邊
嘗試去找
哦
!
參考答案
1.D 2.B 3.C 4.A
5. 0.5 500 1.5N 不變
6.(1)3米/秒(2)100牛
(3)2×105帕斯卡。
7.