初中物理微专题-验证压力作用效果与压力、受力面积等因素的关系 学案

这是一份初中物理微专题-验证压力作用效果与压力、受力面积等因素的关系 学案，共3页。

压力的作用效果即压力使物体发生形变的作用效果，因此在实验时常常选择海绵沙子等柔软易形变的物质来增加实验的效果，使实验现象更加明显。在验证压力作用效果与压力、受力面积等因素的关系时，常用的器材为压力小桌加砝码，盛水的水瓶，方形物块等。在实验时通过增加砝码个数，增减瓶中水量，堆叠方形物块等方法改变压力的大小。通过倒放小桌，倒放水瓶，侧放或竖放物块改变受力面积。通过对比海面或沙子等形变或凹陷程度比较压力的作用效果。
①除上述常见实验外还有通过双手按压铅笔或气球等验证压力作用效果与受力面积的关系，此时两手对气球或铅笔压力大小相同，通过观察感受手指的形变，或两侧气球的形变也可比较压力的作用效果。
②某些特殊情况下验证形状规则实心物体对地面的压强大小，此时由公式
可知密度与物块高度决定压强的大小。
1．小卿家正在建房，房边的细沙堆上散落着几块砖，移开砖后，他发现沙面上留下了深浅不一的凹痕．他认为：这些凹痕是因为砖对沙面施加的压力造成的，沙面受到的压力越大，产生的凹痕一定越深．请你只利用几块砖和表面铺成水平的沙堆，设计实验证明小卿的观点是错误的，写出相应的实验步骤和现象．
2．在 “探究压力的作用效果” 的实验时所用实验器材如图所示．小乐同学利用海绵，长方形木块和一盒钩码进行实验．他把海绵放在水平桌面上，将木块放在海绵上，观察海绵形变的大小；然后将不同数量的钩码分别放在木块上，观察海绵形变的大小．通过对实验现象的对比，他得出“形变越大的物体，受到的压强越大”的结论．请你自选器材证明小乐同学的观点是错误的．
3．如图所示的三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上，已知正方体铁块A最重，圆柱体铁块C的底面积最小。哪个铁块对桌面的压强最大呢？请提出猜想：
猜想一： ；
猜想二； 。
利用海绵或其他简易器材，设计一个实验粗略验证上面的猜想 。
参考答案：
1．见解析
【详解】实验步骤：
（1）将沙子表面铺成水平，将一块砖轻轻侧放在沙面上，再移开砖块，观察沙面的凹痕深度；
（2）将两块砖并列轻轻侧放在水平沙面上，再移开砖块，观察沙面的凹痕深度。
实验现象：两次实验后，沙面上留下的凹痕深度相同．所以小卿的结论是错误的。
2．见解析
【详解】压力作用效果跟压力大小和受力面积大小有关，跟形变材料无关；
实验步骤：（1）取一块海绵放在水平面上，将木块放在海面上，观察海绵的形变；
（2）将步骤（1）中的木块放在水平桌面上，观察桌面的形变；
结论：由于同一物体对于受力面的压力、受力面积都相同，压强相同，海绵形变比较大因此小乐同学的观点是错误的。
3． 正方体铁块A最重，所以它对桌面的压强最大 圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大（猜想三：三铁块的高度相同所以它们对桌面的压强相等） 将（正方体、长方体、圆柱体）铁块竖直放置在同一块海绵上观察比较海绵被压陷的深度，若压陷深度A大，则猜想一正确（若C大，则猜想二正确，若相同，则猜想三正确）
【分析】根据题中的条件，结合影响压强大小的因素，提出合理的猜想；把三个铁块竖直放在海绵上，比较海绵的凹陷程度，验证猜想。
【详解】[1]放在水平面的物体，对水平面的压力大小等于物体重力，由题可知，正方体A最重，因此可猜想：正方体铁块A最重，它对桌面的压强最大。
[2]圆柱体铁块C的底面积最小，所以它对桌面的压强最大。或猜想三，由公式可知，正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上，对桌面压强大小跟铁块的高度有关，故可猜想：三铁块高度相同，它们对桌面的压强相等。
[3]压力的作用效果是使物体发生形迹，因此可把三个铁块竖直放在海绵上，比较海绵的凹陷程度，若压陷深度A大，则猜想一正确（若C大，则猜想二正确，若相同，则猜想三正确）。