沪科版8.1压强学案

第八章压强第一节压强一、课前知识准备1．物理学中将________作用在物体表面上的力叫做压力。（答案：垂直）2．质量为5kg的物体放在水平桌面上，桌面受到的压力是_____N。（答案：49）二、名师解读点拨知识点1：感受压力的效果物理学中将垂直作用在物体表面上的力称为_______（答案：压力）【注意】压力不一定等于重力，因为压力是垂直于受力物体表面，并指向受力物体内部的力，这个力的产生可以是多种原因的。如下图中，甲是放在桌面上的木块，它对桌面有压力作用，压力的方向垂直于桌面向下，乙图中小车对斜面有压力作用，压力的方向垂直于斜面，指向斜面内部，丙图中用手按住木块时，手对木块的压力会使木块对墙面也产生压力，压力的方向垂直于墙面，指向墙的内部【比较】压力和重力区别压力重力产生原因相互接触的两个物体相互挤压而产生的物体由于受到地球吸引而产生的方向垂直指向接触面（只有接触面为水平方向时，方向才竖直向下）竖直向下压力的作用效果与__________和____________有关，在研究压力作用效果与哪些因素有关，采用了____________的研究方法。（答案：压力大小受力面积控制变量）【易错点】受力面积不是物体的底面积，受力面积指的是受力物体与施力物体相互接触并相互挤压的那部分面积。如图所示，对于物体A，受力面积小于其底面积。知识点2：压强的计算压强是指物体_______上受到的压力，它是表示_____作用效果的物理量。（答案：单位面积压力）【比较】压强和压力压力的大小与受力面积无关，而压强是指单位面积上压力的大小，因此压强不但与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关。压强的计算公式为___________，在国际单位制中，压强的单位为________（答案：压强＝受力面积压力或者p＝SFPa）【说明】压强还有一个单位为N/m2，1N/m2＝1Pa【注意】公式中F的单位是N，S的单位是m2时，p的单位才为Pa对压强公式的分析，当压力F一定时，压强p与受力面积S成_______，即，压力一定时，接触面积越小，压强越_________。当受力面积S一定时，压强p与压力F成_______，即受力面积相同时，压力越大，压强越________．（答案：反比大正比大）将公式p＝SF变形可得：___________可计算压力，___________可计算受力面积（答案：F＝pSS＝pF）知识点3：压强的增大与减小增大压强的方法____________________________________________；减小压强的方法___________________________________。（答案：增大压力、减小受力面积减小压力、增大受力面积）【注意】增大和减小压强，在实际生产生活中，有一定条件的限制，应根据实际情况来决定采用何种方法解决，如重型拖拉机安装有两条宽履带，原因是拖拉机本身很重，对地面的压力很大，要减小压强，不能减小压力，只能考虑增大受力面积的方法。三、拓展整合创新类型之一：感受压力的效果【例1】关于压力和压强，下列说法正确的是()A．压力的方向总是竖直向下的B．压力的方向总是垂直于支持面的C．物体的重力越大，对支持面的压力一定越大D．压力大．压强一定大【解析】压力的方向垂直于物体接触面，不一定竖直向下；物体的压力不一定等于物体的压力，例如用力将书压在墙壁上，则书受到的压力为手压书的力，并不等于它的重力；压强与压力和受力面积有关，因此压力大，若受力面积很大，则压强反而小。【答案】B【变式题】将一块普通的“八五”砖，分别平放、侧放、竖放在松软的沙坑里，则将看到（）A平放时，砖陷的最深B侧放时，砖陷的最深C竖放时，砖陷的最深D三种情况下，砖陷下去的深度相同【解析】压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关，当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显【答案】C类型之二：压强的计算【例2】30N的压力作用在1cm2的面积上，所产生的压强是_____Pa．如果保持压力不变，要产生5×105Pa的压强，受力面积应是_____cm2．【解析】根据可计算压强，及变形公式pFS【答案】3×105O.6【变式题】在海滩案发现场发现了罪犯留下的清晰的站立脚印，公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模，测得蜡鞋模的平均厚度为3cm，质量为675g，又经过测试达到脚印同样深度压强为1．5×lO4Pa，求罪犯的体重是多少?(ρ蜡=O．9×103kg／m3)【解析】根据题意可知，蜡鞋模的面积应与脚印的面积相同，求出鞋模面积也就知道了鞋的底面积．题中罪犯是“站立”时留下的脚印，受力面积应为两只脚印，由压强p=F/S即可求出罪犯对海滩的压力，站立时罪犯体重与压力相等．【答案】解：由密度公式ρ=m/V求得蜡鞋模体积：罪犯站立时对地面压力的受力面积为S=2S1=2．5×10-2m2×2=5×10-2m2由压强公式p=F/S得F=pS=1．5×104Pa×5×10－2m2＝750N罪犯对沙滩压力的大小等于体重即：F＝G＝750N【方法技巧】本题在计算时需要把质量、密度、压强等知识相综合，解此题时特别注意的几点是：鞋模与鞋的底面积相同，而站立时人是两脚同时着地，受力面积应为鞋模底面积的两倍．罪犯站立时对海滩的压力在数值上与其体重相等，由公式F＝F/S算出压力即可求出罪犯的体重．像这种把物理知识与生活实际相联系的题目是中考命题的一大发展趋势，应引起同学们的重视．类型之三：压强的增大与减小【例3】石佳在菜市场买了一只西瓜，她用塑料袋提着回家，走了没有多远，就感到塑料袋把手勒得很痛，根据我们学过的物理知识，请你帮她找到解决的办法，并说明这样做的物理道理．【解析】由压强的计算公式可知，p=F/S，当压力F一定时，压强的大小与受力面积S的大小成反比，即可通过增大受力面积来减小压强(或通过减小受力面积来增大压强)．本题中西瓜的重力不变，所以手提塑料袋时，塑料袋对人手的压力不变，要改变压力的作用效果我们应改变受力面积的大小．要使压力的作用效果变小，需要增大受力面积．所以，石佳可以在袋子提手处垫一块手帕或毛巾．【答案】解决办法：石佳可以在塑料袋的提手处垫上一块手帕或毛巾．物理道理：这样做可以在压力不变的情况下，增大手的受力面积，从而减小塑料袋提手对手的压强．类型之四：综合应用创新【例4】（05年徐州（课改实验区））阅读短文，并填空“孤帆一片日边来”，唐朝大诗人李白的这句诗似乎是为今天的太阳帆吟诵的。现代科学发现，光对被照射物体确实具有力的作用，科学家力图用这一原理制造“太阳帆”，用它为太空飞船提供动力，以实现星际旅行。吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的“光子流”。研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9N。太阳光对这个平面的压强为______________Pa。【解析】此题为信息题，通过所给的信息进行求解，解答的关键要找出有用的信息，本题中“面积为1.0×106m2”和“受到的压力约为9N”就是有用的信息，根据SFp即可求解。【答案】9×10－6四、当堂检测反馈1．画出图中四种状态下支持面受到的压力的示意图。【答案】略2．推土机的质量很大，对地面的压力也很大，为什么它可以在土路上工作而不陷入泥土中?【答案】通过增大受力面积而减小压强3．如下图所示，三个完全相同的长方体木块竖直放在水平桌面上，若将图中的阴影部分切掉，剩下部分对水平桌面的压强的大小关系是()【解析】对于A图，沿阴影部分切去后，压力为原来一半，但受力面积也为原来一半；因此压强等于没切之前的压强；对于B图，切去后，压力大于原来一半，而受力面积为原来一半，因此压强大于没切之前的压强；对与C图，切去后压力减小，而受力面积没变，因此压强小于没切之前的压强。【答案】C4．往地里打桩，为什么要把桩的下端削成尖形?【答案】减小受力面积，增大压强。5．将边长为2dm的立方体铜块放在上表面面积为100cm2的水平放置的木块上。求木块上表面受到铜块的压强是多少?(铜的密度p=8．9×103kg/m3，g=lON／kg)五、课后延伸阅读滑雪和滑冰你知道滑雪运动员为什么一定要用滑雪板滑雪吗？道理很简单，雪是十分松软的，人对地面的压强较大，踩在雪地里，一步就是一个坑，行走很困难。一个质量为50kg的人，行走时地面上每平方厘米受到的压力约是2.75N，由于雪承受不了这么大的压强，所以脚会陷进雪地里，在人对地面的压力不为的情况下，若要减小人对雪地的压强，只有增大人与地面的接触面积。用滑雪板就是为了达到这个目的。一块滑雪板长2cm，宽10cm，一个质量为50kg的人穿上它，每平方厘米受到的压力约为0.13N。雪能够承受这一压强，所以运动员就可以在雪地上自由滑行了。滑冰为什么要穿冰鞋呢？冰鞋上的冰刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有2mm宽，花样冰刀的刀刃也不过4mm宽，刀的前面呈弯月形，中央凹进一些。因此，冰刀与冰面的接触面积非常小。人对地面的压力是一定的，穿上冰鞋，冰面的受力面积减小了，它受到的压强会大大地增大，一个质量为50kg的人穿上冰鞋，他对冰面的压强高达几百乃至上千个标准大气压。这有什么好处呢？冰的熔化有一个特点：当它受到的压强增大时，熔点将会降低，一般每增加一个标准大气压，冰的熔点大约降低0.0075℃。这样使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。冰刀下面薄薄的一层水可以起到润滑作用，它减小了冰刀与冰面之间的摩擦，使人们能在冰面上飞跑，或者表演许多优美的运动。摘自《三人行初中物理网》