神奇的压强第五节.docx
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神奇的压强第五节
教学科目物理
授课老师熊博文
学生
课件序号
一对一教学辅导方案
课时统计:
第(5)课时授课时间:
年月日
教学内容
神奇的压强
教学目标
1、了解压强及压强的影响因素
2、学会固体和液体压强公式
重点难点
1、压强的计算公式
2、压强的应用
教
学
过
程
1.知识讲解
8.1认识压强
1、压力(F):
垂直作用在物体表面上的力叫压力。
(1)压力方向:
与支持面垂直
(2)压力大小:
在水平面或者地面上时压力大小等于物体重力(F=G)
(3)压力作用效果和压力大小、受力面积大小有关
受力面积一定,压力越大,压力作用效果越明显;
压力一定,受力面积越小,压力作用效果越明显。
2、压强(p)
(1)压强是表示压力作用效果的物理量
(2)压强:
物理学中把物体单位面积上受到的压力叫压强压强
(3)压强公式:
(4)压强单位:
Pa(帕) 1Pa=1N/m2
3、压强公式应用
求压强:
求压力:
F=PS求受力面积:
S=F/P
注意:
在水平面或者地面上时:
F=G;
S表示受力面积(接触面积—最小的面积)
4、增大压强方法:
根据公式p=F/s可知:
增大压力F或者减小受力面积S,可以增大压强。
例:
刀口锋利、啄木鸟嘴尖、老虎牙齿尖、钉子尖
5、减小压强方法:
根据公式p=F/s可知:
减小压力F,或者增大受力面积可以减小压强。
例:
书包带很宽、重卡车很多宽大轮胎、铁轨下铺枕木、雪撬很宽、坦克用履带
8.2 研究液体的压强
6、液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部有压强。
7、液体内部有压强的原因:
液体受重力作用,液体具有流动性。
8、压强计:
测量液体内是否有压强,和测量液体内压强的大小----U型压强计。
9、液体内压强的大小和:
液体的密度、深度有关。
10、液体内压强的特点:
(1)液体对容器的底和侧壁都有压强
(2)液体内部向各个方向都有压强,并且在同一深度向各个方向压强相等
(3)液体内部压强跟深度有关,深度增加,压强增大
(4)液体压强和液体密度有关,同一深度,液体密度越大,压强越大
11、液体内压强计算公式:
12、液体内压强公式应用:
(1)比较压强大小:
比较深度h、比较液体密度ρ
(2)计算液体内压强:
计算深度:
计算液体密度:
(3)计算液体内压力:
先用公式P=ρgh算出压强,再用公式F=PS算出压力
13、连通器
(1)连通器结构:
上端开口,底部互相连通的容器
(2)连通器特点:
当连通器内装有同种液体,并且液体静止时,各容器中的液面总保持相平
(3)连通器应用:
茶壶、锅炉水位计、船闸、自动喂水器、下水道弯管、自来水系统、水平计
8.3 大气压与人类生活
14、大气压:
大气中存在着压强,叫做大气压强,简称大气压。
15、证明大气压存在的实验:
马德堡半球实验
(水杯倒立实验、吸盘实验)
16、首先测出大气压值的实验:
托里拆利实验。
17、标准大气压的值(1atm):
760mm汞柱、1.013×105Pa(1.01×105Pa)
19、测大气压工具:
气压计
20、大气压的大小和天气有关:
晴天气压比阴天高,冬天气压比夏天高。
21、大气压与高度的关系:
高度越高气压越低。
22、液体沸点与大气压的关系:
气压越大沸点越高,气压越小沸点越低。
(高压锅原理:
增大锅内气压,提高锅内水的沸点)
23、生活与大气压
人体内压强与外界大气压平衡。
生活中利用大气压:
喝(吸)液体、塑料挂衣钩(吸盘)、茶壶盖上的小孔。
2.例题精讲
【例1】如图1图A所示,重力为40牛顿的物体,分别放在梯形木块的1、2、3位置上,试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。
图1
【分析】见图B,当物体分别放在梯形木块的1、2、3处,物体的重力不变,都是40N,且方向都是竖直向下,作用于物体的重心上。
而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。
在位置1时,压力的方向垂直于斜面指向梯形木块,数值小于重力,即F1<G;在位置2时,压力的方向是竖直向下,数值等于重力,即F2=G=40N;当放于位置3时,虽然物体与梯形木块接触,但它们之间没有互相挤压,故无作用力,物体对梯形木块的压力为零。
【例2】下列情况中,为了增大压强的是()
A.鞋底刻有花纹.
B.图钉尖进入墙时要用力按.
C.钢轨下面铺上枕木.
D.用钝了的刀,磨磨刀口可以变锋利了.
【分析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积.鞋底花纹是为了增大摩擦,而铺枕木是增大受力面积,反使压强减小.
【解答】B、D.
【例3】图钉尖端的面积是0.3mm2,钉帽的面积是1.5cm2。
用9N的力垂直于墙壁按这只图钉,试求:
(1)钉帽受到的压力和压强?
(2)墙壁受到的压力和压强?
【分析】当用力按图钉的帽,图钉将外力大小和方向不变地进行传递,钉帽的面积大,它对手产生的压强小,而钉尖的面积小,对墙壁产生的压强大。
【解答】F1=F2=9N
p1=F1/S1=9N/1.5×10-4m2=6×104Pa
p2=F2/S2=9N/0.3×10-6m2=3×107Pa
钉帽和墙壁受到的压力都是9N,钉帽受到的压强为6×104Pa,墙壁受到的压强为3×107Pa。
【例4】封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×104Pa,一台履带式拖拉机的质量是5200kg,两条履带跟地面接触的面积共1.5m2,这台拖拉机能不能从冰面上通过?
【分析】这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。
如果拖拉机对冰面的压强大于4×104Pa就不能通过,如果小于4×104Pa就可以通过。
【解答】根据压强公式:
p=F/S=G/S=mg/S=5200kg×9.8N/kg=3.4×104Pa
答因为3.40×104帕斯卡小于4×104帕斯卡,可以通过。
【例5】砖的密度是2×103kg/m3,用砖砌成高10米的砖柱,砖柱对地面的压强多大?
(砖缝所占体积与砖缝里的泥土质量忽略不计)
【分析】解答本题需要综合运用密度、质量、重力等知识。
先求出砖柱对地面的压力,再根据压强公式解得压强。
仔细审题还发现,解答本题还缺少受力面积这个关键的物理量,解题时应先设出。
【解答】设砖柱的底面积为Sm2(即地面的受力面积),砖柱对地面的压力F即为砖柱所受重力G,由压强公式得:
p=F/S=G/S=mg/S=ρgV/S=ρghS/S=ρgh
=2×103kg/m3×9.8N/kg×10m
=1.96×105Pa
答砖柱对地面的压强是1.96×105帕斯卡。
【例6】如图2所示情况中,能使物体对水平地面压强减小的是[]
A.沿aa′虚线切除上半部。
B.以bb′虚线切除右半部。
C.以cc′虚线切除右半部。
D.以cc′虚线切除左半部。
图2
【分析】选项A,地面受力面积不变但压力减小了;选项B,地面受到的压力和受力面积同时减小,但减小的比值不变;选项C,地面受到压力减小的比值小于受力面积减小的比值;选项D,压力减小的比值大于受力面积减小的比值。
【解答】A、D。
【例7】边长为10cm的正方体铝块(ρ铝=2.7×103kg/m3)置于边长为50cm的水平台面上,求铝块对台面的压强.
【分析】先根据m=ρV求出铝块质量,铝块给台面的压力大小等于铝块重力大小,铝块与台面之间接触部分是铝块的侧面积。
【解答】V=a3=(0.1m)3=10-3m3
m=ρV=2.7×103kg/m3×10-3m3=2.7kg,
F=G=mg=2.7kg×9.8N/kg=26.46N
S=a2=(0.1m)2=10-2m2
∴p=F/S=26.46N/10-2m2=2646Pa
答铅块对台面的压强等于2646Pa。
【例8】一端蒙橡皮膜的玻璃筒,插入水中,如图3所示,在逐渐下插的过程中,橡皮膜将[]
A.逐渐下凸.B.逐渐上凸.
C.保持不变.D.不好判断.
【分析】由于液体内部各方向都有压强,玻璃筒插入水中时,下端橡皮膜应受到向上的压强作用,而且越向下时,压强越大.
【解答】B.
【说明】液体不但受到重力作用,而且还具有流动性要向四面扩张,因此液体对容器底面和侧壁都有压强.
图3
【例11】取一只透明的玻璃瓶,塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管,在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球.如图5所示.当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时,瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大.当取下抽气机时,彩色小气球恢复原状.试对以上现象做出科学的解释.
【解答】当瓶内空气被抽出时,瓶内气体压强逐渐减小,气球通过直玻璃管和大气相通,使小气球内大气压强大于小气球外(瓶内)的气体的压强.在大气压的作用下将小气球“吹”大.当取下抽气机时,空气进入瓶内,使瓶内、外压强都相等,都等于大气压强.小气球在弹力作用下又恢复原状.
【说明】“吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强,而且向各个方向的压强都相等.
图5
3.课堂练习
一、选择题(每题3分,共30分)
1、一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图1A),然后反过来倒立在桌面上(如图1B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,则
A.pA>pBB.pA<pBC.pA=pBD.无法判断
2、下列事例(图2)能减小压强的是
3、如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强-------大气压。
下列有关叙述中错误的是
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为1.01×106帕,(760MM汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
4.如图3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
5、小明在学习液体压强时,用压强计做了如下实验(图4),获得下表数据:
据表中信息,判断小明研究的问题是
A.液体压强与液体深度的关系B.液体压强与液体密度的关系
C.液体压强与液体温度的关系D.液体压强与气压的关系
6、下列现象不是利用大气压的是:
A.用吸管吸饮料B.医生用注射器给病人注射药液
c.吸盘贴在光滑的墙面上D.墨水被吸进钢笔
7、如图5,两只相同的烧杯分别装有质量相等的煤油和水,则两只杯子底部受到液体的压强应该是:
A.P甲>P乙B.P乙>P甲
C.P甲=P乙D.无法判断
9.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
10、如图所示,关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是(ρ盐水>ρ水):
A、a点向下压强比向上压强大。
B、b点压强比c点压强小。
C、a、b两点的压强相等。
D、b、c两点压强相等。
二、填空题(每空2分,共32分)
11、小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:
①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图8甲所示;②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图8乙所示;③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图7丙所示。
(1)该实验中,小明是通过______来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是___________。
12、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9甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得到的结论是______________________。
(2)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_______(填“丙”或“丁”)所示实验。
13、一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它的重力为_______N,它四脚着地时对地面的压强为_______Pa.若大象抬起一条腿,它对地面的压力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
15、长江三峡大坝上下游水位差最高可达113m,上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低,每个闸室水位变化二十多米,因而三峡船闸的闸门非常大。
其首级人字闸门每扇高39.5m,宽20.2m。
倘若门外的水位高30m,则这扇闸门所受水的最大压强是____________Pa,已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半,则这扇闸门所受水的压力是___________N。
(g取10N/kg)
16、有下列应用或实验现象:
①在玻璃生产车间里,利用有真空吸盘的吊车吊运平板玻璃
②将两个表面光滑的铅块相互压紧后,能悬挂若干个钩码而不分开
③节日里放飞的氢气球,升到高空时会破裂
④在高山上需要使用高压锅才能将食物煮熟
以上四例中利用大气压工作的有____;能说明大气压随高度的升高而减小的有__。
17、一杯饮料放在水平桌面上,小明用吸管将饮料吸入口中主要是利用了____。
在此过程中,饮料对杯底的压强____(填“变大”、“变小”、或“不变”)。
18、由于长江上游的植被受到破坏,造成水土严重流失,河水中的泥沙含量增加,使得河水的密度____,河水对堤坝的压强____.(以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、简答题(6分)
19、阅读短文并回答下列问题:
滑雪
当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时(图11),你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的,却可以承托高速奔驰的滑雪者呢?
白雪内右很多小孔,小孔内充满空气。
踏着滑雪板的人把重都压在滑雪板上时,雪内的空气就会被逼出;因此,滑雪板不是与雪地直接接触,而是在一层气垫上滑行。
这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的托力,并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦。
然而,这层气垫只能维持一段很短的时间。
如果滑雪者在雪地上停留超过一秒,就会沉下去。
(1)滑雪板可以轻易再雪地上滑行,是由于:
__________。
(2)若滑雪板的长1.5m、宽12cm,滑雪者的速度最小为____m/s,他才能不会再雪地上下沉。
(3)若滑雪者与滑雪板总重为720N,当其站立再水平雪地上时,滑雪板对雪地的压强为___Pa。
四、实验题(20题8分,21题16分,共24分)
20、小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:
序号
液体
深度
/cm
橡皮膜方向
压强计左右
液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
酒精
15
朝侧面
11.8
根据表中的数据,请回答下列问题:
(1)比较序号为____的三组数据,可得出的结论是:
同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等.
(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是:
________.(3)比较序号为_______的两组数据,可得出的结论是:
在同一深度处,不同液体的压强与密度有关.
五、综合应用题(8分)
22.如图14所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。
问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
当小华双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
课后小结
本节课知识传授完成情况:
完全能接受□部分能接受□不能接受□
学生的接受程度:
很积极□比较积极□一般□不积极□
学生上次的作业完成情况:
数量%完成质量:
优□良□中□
下节课的教学内容:
备注
- 配套讲稿:
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