第九章 压强.ppt
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1、第九章 压强,本章内容 1.压强 2.液体压强 3.大气压强 4.流体压强与流速的关系,第一节 压强,本节要点 1.理解压强的概念. 2.理解压强的大小跟哪些因素有关. 3.能用压强公式进行简单的计算. 4.了解增大和减小压强的主要方法.,压强 物体单位面积上 受到的压力叫压强 压强的计算公式 公式中各物理量的单位 F-压力-N(牛) S-受力面积-m2(平方米) P-压强-Pa(帕斯卡,简称“帕”) kpa MPa兆帕,压强,P=,F,S,压力和重力的关系 在水平上 在斜面上 在竖直面上 面积单位的换算 1m2=104cm2 1cm2=10-4m2 压强的单位 1N/m2=1Pa 压强的单位
2、很小,常常是10的几次方帕,F=G,FG,重力(G)对竖直面没有压力,想一想 练一练,1.静止在斜面上的金属块,重为10N,金属块对斜面的压力为6N,金 属块与斜面的接触面积为20cm2,则金属块对斜面的压强为 ( ) A.5103Pa B. 3103Pa C.2103Pa D. 8103Pa 2.如图,物体重为9.8N,现用F为29.4N的压力 垂直于墙壁压住物体,则墙壁受到的压力是 _N.若物体与墙壁的接触面积是100cm2, 则墙壁受到的压强是_Pa 3.如图,置于水平桌面上的均匀物体对桌面的压强为p,若沿图中虚线竖直切去1/2, 剩余部分对桌面的压强为 ( ) A.p/2 B.2p C
3、.p D.条件不足无法确定,C,B,29.4,2.94103,怎样减小或增大压强,减小压强的方法 当压力不变时, 可增大受力面积. 当受力面积不变时, 可减小压力. 增大压强的方法 当压力不变时, 可减小受力面积. 当受力面积不变时, 可增大压力.,如图,空平底容器(如酒杯),若把它倒扣在桌面上.则酒杯对桌面的压力和压强变化的情况是 ( ) A.不变,不变 B.不变.变大 C.变大,不变 D.变大,变大 一条小河上结了冰,冰层能承受的压强是2105Pa.一个质量是60kg,双脚着地面积为50cm2的人,能否走过小河上的冰面?若不能,可采用哪些方法通过冰面? 解:F=G=mg=60kg10N/k
4、g=600N 人走路时是一只脚着地, S= 50cm2=2.510-3m2 P=F/S=600N2.510-3m2=2.4105Pa2105Pa 因此该人不能走过冰面.他可以匍匐着通过冰面或在冰面上铺上宽木板,从木板上通过.,想一想 练一练,B,1,2,一、课前预习导学,1、力的三要素是力的大小、力的方向、力的作用点。 2、物体所受的重力与它的质量成正比,它们的关系可用公式G/m=g来表示,其中g=9.8N/kg。 3、压力的作用效果跟压力的大小、物体的受力面积有关。 4、物体单位面积上受到的压力叫压强,压强的计算公式P=F/S,压强的单位是帕斯卡,其符号是Pa。,1、压力 (1)如右图,物体
5、间在相互挤压时会产生力的作用,物理学中把垂直作用于物体表面上的力叫压力 (2)小组讨论说说,下列情况中物块的重力与压力F压及它们之间有无关系。,二、课堂研讨展示,F压=G,F压=G,F压=G+F,F压=G-F,F压=F-G,F压=F,(3)小组讨论完成下表,温馨提示: 只有当物体放在水平面上时,物体对水平面的压力等于重力,F压= G;当物体放在斜面上时,F压G;物体对竖直墙壁的压力与重力无关。压力产生的原因:有的是由于重力的作用,有的是由于其他力的作用,还有的是由于碰撞蝉可以把口器插入树皮,一定对树皮有压力; 骆驼具有宽大的脚掌,是沙漠之舟, 在沙地中会陷入一些,这些都是压力的作用效果。,2、
6、探究压力的作用效果跟哪些因素有关 【实验器材】沙槽、小桌、大砝码 【实验方法】控制变量法 转换法:通过观察沙面的凹陷程度来比较压力的作用效果。,比较甲、乙两图可得:压力的作用效果与压力的大小有关, 具体关系: 当受力面积不变时,压力越大,压强越大 比较乙、丙两图可得:压力的作用效果与受力面积有关, 具体关系: 压力不变时,受力面积越大,压强越小 由此,我们可知压力的作用效果与哪些因素有关?,3、压强 (1)如何比较右下图中两长方体对地面压力的作用效果呢? (不好比较吧?) (2) 物理学中用压强来表示压力的作用效果。 物体单位面积(1m2)上受到的压力叫做压强。 (3)压强的计算公式: 压力
7、F,(4)在国际单位制中,力的单位是N,面积的单位是m2,压强的单位便是N/m2,但压强的专用单位叫帕斯卡,简称帕,其符号是Pa, 即1N/m2=1Pa 。,压强=,受力面积,P=,S,4、怎样减小或增大压强 任何物体能够承受压强的能力都有一定的限度,超过这个限度, 物体就会被压坏。为了不压坏物体,要设法减小压强,而有些情况下又需要增大压强。请结合生活观察下列图片,从减小或增大压强的角度, 小组讨论并回答图中的问题。,图a啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存有什么用? 增大压强,便于凿开树皮,捕捉害虫 (2) 图b滑雪运动员为什么不会陷下去?滑雪板增大了接触面积 (3) 图c钢轨为什么铺在
8、枕木上?增大接触面积,减小压强 (4) 图d斧头的刃为什么很锋利?压减小受力面积,增大压强 a b c d,(5)小组讨论说说减小压强的方法: 当压力不变时, 可增大受力面积. 当受力面积不变时, 可减小压力. (6)小组讨论说说增大压强的方法: 当压力不变时, 可减小受力面积. 当受力面积不变时, 可增大压力.,1、下面所述各事例中,为了减小压强的有A C E F G,为了增大压强的有 B D H(填序号) A、铲土机的宽履带 B、锋利的剪刀刃 C、骆驼宽大的脚掌,三、课内巩固训练,D、很细的钉尖 E、钢轨铺在枕木上 F、宽大的房基 G、书包背带做得很宽 H、菜刀的刃很锋利,2、(2011
9、年四川宜宾)小明同学为探究压力的作用效果与哪些因素有关时,用了完全相同的四块砖和完全相同的三块海绵,做了如下图所示的三个实验,(1)该探究实验用到的实验方法是控制变量法 (2)观察三个实验,比较甲图和乙图所示实验,说明:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 (3) 观察三个实验,比较甲图和丙图所示实验,说明:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,四、课后反思质疑,(1)请说说本节课我学到了: (2)本节课中你学到了什么知识和技能?请简要列举有哪些问题容易混淆?,五、课外拓展延伸,1、(2011广西)如图所示的实例中,目的是为了增大压强的是( C ),2、(2011兰州)盲道
10、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5cm,当盲人走在上面时( B ) 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,3、(2011连云港)体重为500 N的小明双脚站立在水平冰面上时发现冰面有破裂的危险!他及时卧在冰面上匍匐前进,避免了意外的发生。已知两只脚与冰面的接触总面积为400 cm2,则小明双脚站立时对冰面的压强为1.
11、25104Pa,平卧时能避免意外发生的原因是增大了接触面积。,4、芭蕾舞演员体重475N,足尖面积9.5cm2,大象体重60000N, 每只脚掌面积600cm2,试通过计算比较图中芭蕾舞演员足尖对 舞台的压强和图中大象对地面的压强哪个大?,P人=F/S=475N9.510-4m2=5105Pa,P象=F/S=60000N460010-4m2 =2.5105Pa,P人P象,5、在海滩案发现场留下了犯罪嫌疑人清晰的站立脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模,测量鞋模的平均厚度为3cm,质量为675g;又经测试达到脚印同样深度压强为1.5104Pa,那么犯罪嫌疑人的体重为多少N?(蜡=0.9X1
12、03kg/m3),解:V=m/=675g (0.9g/cm3)=750cm3 S鞋=V/h=750cm33cm=250cm2 G=F=PS=1.5104Pa225010-4m2 =750N,六、本课小结,压强 物体单位面积上受到的压力叫压强 压强公式 压强公式中各物理量的单位 F-压力-N(牛) S-受力面积-m2(平方米) P-压强-Pa(帕斯卡,简称“帕”) 减小压强的方法 当压力不变时,可增大受力面积.当受力面积不变时,可减小压力. 增大压强的方法 当压力不变时, 可减小受力面积.当受力面积不变时,可增大压力.,P=,F,S,七、练习巩固,2.,1.,A,压力,4.,3.,压强,甲和乙,
13、乙和丙,形变的大小,D,5.,6.,7.,5105,500,A,1.2105,40,8.,等于,不变,变小,9.,反射,100,2.4105,10.,(1) P=F/s=G/s=mg/s=Vg/s =shg/s=hg,猜想三正确,(2) 在容器中装上适量细沙摇匀,铲平,将A轻轻放入其中,静止后取出.量出细沙凹陷的深度h1.同理,测出B和C对应的深度h2和h3.比较h1,h2,h3的大小得出结论.,第二节 液体的压强,本节要点 1.了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向. 2.了解液体压强的大小跟什么因素有关. 3.认识液体压强的实际应用-连通器,了解生活和生产中形形色色的连通器.,复习,什么
14、叫压强? 物体单位面积上受到的压力叫压强。 (固体的)压强公式怎么写? 压强=压力/受力面积 P=F/S 公式中各物理量的单位是什么? F-N S-m2 P-Pa 1000Pa的物理含义是什么? 每平方米的面积上的压力是1000牛顿,液体的压强,液体内部压强的存在 演示: (1)液体对容器底的压强 (2)液体对容器侧壁的压强 用压强计探究液体内部的压强规律 (1)压强计的结构和使用(看录相) (2)液体内部的压强规律(看录相),液体压强的特点,液体内部压强的大小,P= gh kg/m3 g-N/kg h-m P-Pa(N/m2),P= gh的推导,P=F/s =G/s =mg/s = vg/s
15、 = shg/s = gh,1、课本P85 3、4 2、桌面上放有一个瓶子,瓶子里装有饮 料,将瓶子倒过来,液体对瓶盖的压强比对 底部的压强_(填“大” “小” “一样大”), 其原因是_。此时瓶子对桌 面压强_(填“增大” “减小” “不变”),其 原因_。,想一想 练一练,大,瓶内水面上升了,增大,受力面积变小,3.解:P=gh =1.03103kg/m310N/kg50m =5.15105Pa 答:潜水员受到海水的压强5.15105Pa 4.解:P=gh =1.0103kg/m310N/kg130m =1.3106Pa 答:坝底受到的压强是1.3106Pa,3、如图,向容器中注入高度相等
16、的水,水对容 器底部的压强分别是P甲、P乙 ,装水后的容器 对桌面的压力分别是F甲、F乙,两容器底部的面 积相等,则( ) A P甲= P乙 F甲=F乙 B P甲P乙 F甲=F乙 C P甲= P乙 F甲F乙 D P甲P乙 F甲F乙,3、如图,向容器中注入高度相等的水,水对容 器底部的压强分别是P甲、P乙 ,装水后的容器 对桌面的压力分别是F甲、F乙,两容器底部的面 积相等,则( ) A P甲= P乙 F甲=F乙 B P甲P乙 F甲=F乙 C P甲= P乙 F甲F乙 D P甲P乙 F甲F乙,3、如图,向容器中注入高度相等的水,水对容 器底部的压强分别是P甲、P乙 ,装水后的容器 对桌面的压力分别
17、是F甲、F乙,两容器底部的面 积相等,则( ) A P甲= P乙 F甲=F乙 B P甲P乙 F甲=F乙 C P甲= P乙 F甲F乙 D P甲P乙 F甲F乙,C,甲,乙,连通器,1.连通器 连通器是上端开口,下端相连的容器。 它的特点是当容器内的液体不流动时,各容 器中的液面高度总是相等的。 2.连通器的实际应用。 (1)如图,连通器,一、课前预习导学,1、液体由于受到重力而对容器底及浸在液体 内部的物体产生压强,由于液体还具有流动性, 所以对侧壁也产生压强。 2、.液体内部压强的特点: (1)液体内部向各个方向都有(填“有”或“没有”)压强。 (2)在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强大
18、小相等。 (3)液体内部的压强,随深度的增加而增大。 (4)液体内部的压强跟液体的密度有关。 3、液体的压强与液体的密度、 深度有关,它的计算公式是:P= gh。 4、上端开口,下端相连的容器叫连通器;连通器的原理是当容器中只有一种液体,且不流动时,容器两端的 液面高度相等。,二、课堂研讨展示,1、液体压强的特点 (1)用图1中底部扎有橡皮膜的容器 实验,根据现象说说容器底部受到水 压强的原因,以及压强的方向: 受到重力的作用。方向向下。 (2)用图2中侧壁扎有橡皮膜的容器 实验,根据现象说说容器壁受到水压 强的原因,以及压强的方向: 水具有流动性。方向向右。 (3)说说图3中的实验除了说明液
19、体 对容器的侧壁有压强的特点外,还能 说明液体内部压强的什么特点 液体内部压强随着深度的增加而增大。,倒入水后,橡皮膜向下凸出,没有水时,橡皮膜平坦,图1,图2,图3,图2,图3,(4)介绍液体压强计,并用其来探究影响液体内部压强大小的因素。液体压强计是利用压强计U型管内液体左右两侧液面的高度差来显示液体内部压强大小的。 探究在水下不同深度处液体压强的特点: 把金属盒固定在水下同一深度,改变橡皮膜的朝向,分别记录橡皮朝上、下和侧面时U形管中液面的高度差,改变金属盒在水下的深度再做两次并分别记录水下两次不同深度时,U形管中液面的高度差。,不同深度,相同深度,探究液体压强与液体密度的关系: 保持金
20、属盒在液体中的深度不变,把金属盒分别放入三种液体(盐水、水和酒精)中,记录U形管高度差,改变深度在做两次。,总结: 液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,各方向压强相等,深度增大,液体的压强增大;液体的压强还有与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。,2、液体压强的大小 (1)小组讨论说说: 大坝的横截面为什么均为上窄下宽,呈梯形状?大坝底部受到的压强大。 为什么深海鱼类被捕捞上岸后会死亡? 因上岸后压强减小,深海鱼内脏破裂死亡。 为什么潜水员穿的深海潜水服比浅海潜水服要厚重一些?因为液体内部压强随深度增加而增大。因此潜入深海时要穿厚重的潜水服,(2)液体内部的压强有没有简便
21、可行的方法,快速就能算出的呢?下面我们来共同努力推导吧: 设想在一玻璃容器内的水中有一深为h,截面为s的水柱,试计算这段水柱产生的压强,即为水深为h处的压强水柱的体积为v=sh,水的密度为 水柱的质量为m=v 水柱对其底面积的压力为F=mg=vg=shg 水柱对其底面积的压强为P=F/s=shg/s=gh 液体压强公式 P=gh P液体在任一深度的压强 (Pa) 液体的密度 (Kg/m3) g常数 9.8N/kg h深度 液体内部某一位置到液体 上方自由液面的竖直距离 (m) 液体压强的计算公式使用注意点: a.h 指的是深度。即从液面到所研究点的竖直距离。 b.使用时单位要统一 c.只适用于
22、液体产生的压强 液体压强的大小取决于液体密度和深度的大小, 与液体质量(重力)、容器底面积、 容器形状等无关,3、连通器 上端开口,下端连通的容器,叫做连通器。 连通器里只有一种液体且在液体不流动时, 各个容器里的液面高度总是相同的。 (1)连通器上各个容器中的液面高度为什么总 是相同的?从液体压强的角度来考虑,小组讨 论谈谈:,三、课内巩固训练,1、如图所示,放在水平桌面上的容器, 其顶部和底部的面积为 0.1 m2, 侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面离 桌面高度为 h1 0.8 m,容器顶部到底部的高度为 h20.6 m,容器中的液体密度为 1.2103kg/m3.则液体对容器顶部的压强为
23、2.4 103Pa,压力为240N(取 g10 N/kg) 2、一潜水员在水下50m处游动,他距河底20m,他受到水对他的压强是多大? 解;P=gh=103kg/m310N/kg50m=5105Pa,四、课后反思质疑,(1)请说说本节课我学到了: (2)本节课中你学到了什么知识和技能?请简要列举有哪些问题容易混淆?,五、课外拓展延伸,1、(09淄博)如右图所示,质量相等的甲、乙 两个容器放置在水平桌面上,内装相同质量的水, 则容器乙 底部受水的压强大,容器乙对桌面的压 强大。如果容器乙中的水深为10cm,则水对容器乙底部的压强是103Pa(g=10Nkg)。 2、(09成都)发生在山区的大地震
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