物理第一节 压力的作用效果教学演示课件ppt
展开压力研究压力的作用效果压强的计算增大或减小压强的方法
1. 压力的概念及三要素:
深度理解不产生压力的几种情况:(1) 物体彼此隔开;(2) 物体相互接触但不相互挤压,如图1所示,物体A 与竖直墙面相互接触,但物体A与墙面之间没有压力作用。
2. 压力大小的求法如图2,当压力的施力物体处于静止状态时:
(1)由相互作用力特点可知:施力物体对受力面的压力F 与受力面对施力物体的支持力F′为一对相互作用力→ F=F′。(2)由平衡力条件可知:施力物体受到的重力G 和支持力F′为一对平衡力→ F′=G。(3)综上所示:F=F′=G。
特别注意:压力的大小不一定等于重力的大小,只有孤立静止在水平面上的物体,物体对水平面的压力大小才等于物体所受的重力大小。
方法点拨“据力求力”的方法:(1) 相互作用力大小相等:由相互作用力中一个力的大小,求另一个力的大小。(2) 平衡力的合力为零:据此,可以根据平衡力中其他力的大小,求某一个力的大小。(3) 同一直线上二力合成的公式:据此,可以求共线的两个力的合力。
如图3,物体A 所受的重力为10 N,用一大小为20 N 的水平推力F 作用在物体A 上,使物体A 静止在竖直墙壁上。竖直墙壁受到的压力F′是 ______N,在图中画出压力F′的示意图。
解析:物体A 静止在竖直墙壁上,在水平方向上物体A受到水平推力F、墙壁对物体A 的支持力F ″的作用,根据二力平衡条件可知,F ″=F=20 N;又因为物体A 对墙壁的压力F′与墙壁对物体A 的支持力F ″是一对相互作用力,所以F′=F″=20 N。墙壁受到的压力垂直作用在墙壁上并且指向墙壁,如图4 所示。
思路指导求压力的解题思路:
1. 猜想压力的作用效果与哪些因素有关
方法点拨压力作用效果的判断方法:(1)看:用眼睛观察物体的形变程度,来判断压力的作用效果。这是最直接的方法。(2)感受:通过皮肤的触觉感受器,感受压力的作用效果,这个是具有直观体验的方法上述两种方法,都利用了转换法。
猜想 压力的作用效果与压力大小、受力面积有关。
2. 设计实验(1)实验装置,如图5 所示。
(2)压力的作用效果:利用海绵的凹陷程度来显示。(3)探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系① 探究压力作用效果与压力大小的关系:控制受力面积不变,通过改变砖块的数量从而改变压力大小。② 探究压力作用效果与受力面积的关系 :控制压力大小不变,通过改变砖块放置的方法从而改变受力面积的大小。
思想方法转换法在判断压力作用效果中的应用:在实验中,我们运用转换法把压力的作用效果转换为物体的形变程度。为此在选择实验器材时,应该选择容易发生形变的海绵、细沙或橡皮泥等物体。
3. 实验过程及结论分析(1)探究压力作用效果与压力大小的关系
结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
实验点拨(1) 明确三个量:① 控制变量:需要控制不变的量。② 因变量:研究的物理量。③ 自变量:正在研究的、影响因变量的量。(2) 设计实验思路①控制变量不变。②改变自变量。③发现观察变量的改变。④推导出因变量的改变。
(2)探究压力作用效果与受力面积的关系
结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。总结: 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关;当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
易错提醒利用控制变量法探究“压力作用效果的影响因素”时,不能同时改变压力大小和受力面积的大小进行实验。
如图8 所示,铅笔静止时,两手指对铅笔的压力大小相等,铅笔对两个手指的压力大小______(填“相等”或“不相等”),两个手指的凹陷程度不同,说明压力的作用效果跟_________有关。
解析:铅笔静止时,两手指对铅笔的压力大小相等,根据力的作用是相互的,铅笔对两个手指的压力大小也相等;两个手指受到压力相同,受力面积不同,凹陷程度不同,说明压力的作用效果与受力面积有关。
1. 问题:如图9 所示,A、B 两个铁块,谁对地面的压力的作用效果更明显?
思想方法比值法在比较压力的作用效果中的应用:为了比较不同压力、不同受力面积情况下压力的作用效果,我们采用数学运算的方法,通过比值法计算出单位受力面积对应的压力大小。类似,我们在比较物体运动的快慢也采用了比值法。
(3)公式中各字母表示的物理量及其单位:其中1 Pa=1 N/m2,所以1 Pa 的物理意义是在1 m2的受力面积上物体受到的压力为1 N。
知识链接压强计算步骤:(1)根据受力分析求压力大小。(2)注意受力面积的确定,如汽车有四个轮子等。(3)注意受力面积的单位换算(1 cm2=10-4 m2,1 mm2=10-6 m2)。
方法指导受多个因素影响的物理量大小的判断方法:若某个物理量A与B、C等多个物理量有关,那么在判断物理量A的大小时,必须综合考虑B、C等多个物理量的影响。
如图10 所示,水平桌面上有一质量均匀的长方体木块A,重力为10 N,底面积为300 cm2,它的三分之一露出桌面。求木块A 对桌面的压强。
易错提醒计算压强时的注意事项:压力的单位是N,受力面积的单位是m2,压强的单位才是Pa。
压力F 一定时,增大受力面积S受力面积S 一定时,减小压力F减小压力F 的同时增大受力面积S
归纳总结改变压强大小的方法模型:
下列实例中,为了减小压强的是( )A. 图钉尖做得很尖 B. 铁轨铺在路枕上C. 斧头刃做得很薄 D. 推土机土铲做得很锋利
解析:图钉尖做得很尖、斧头刃做得很薄、推土机土铲做得很锋利,都是在压力一定时,减小受力面积,从而增大压强,故A、C、D 不符合题意;铁轨铺在路枕上,是在压力一定时,增大受力面积,从而减小压强,故B 符合题意。
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