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【寒假衔接讲义】人教版 初中物理 八年级下册 专题知识讲义 第07讲 压强(教师卷+学生卷)
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1.了解压力的概念;
2.理解压强的概念;
3.会计算压强;
4.认识压强在生活中的应用。
【基础知识】
一、压力
1.现象探究:垂直作用于物体表面的力
【探究归纳】这些力的共同特征是力的方向跟受力物体的表面垂直,并指向受力物体。
2.压力:物体间由于发生挤压而垂直作用在受力面上的力。
3.产生条件:两个物体必须接触,而且有挤压的作用。
(1)静止在水平地面上,紧靠墙角的小球,由于墙与小球接触但无挤压作用,它们之间没有形变,因此不存在压力(如图)。
(2)人靠墙站立时,由于墙与人之间有挤压作用,因此它们之间存在压力(如图所示)。
4.方向:垂直于受力物体表面并指向被压物体。
5.作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心。
6.性质:压力是相互接触的物体彼此挤压对方使物体表面发生弹性形变而产生的力,属于弹力。
7.压力和重力的区别与联系
二、影响压力作用效果的因素
【实验目的】压力作用效果与哪些因素有关。
【实验原理】根据压力作用在物体上产生形变的大小来判断压力的作用效果。
【实验装置】
【实验步骤】1.照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;
2.再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;
3.再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度;
【实验表格】
【实验结论】受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
三、压强
1.定义:物体所受压力与受力面积之比(比值定义法)。
2.物理意义:表示压力作用效果的物理量。
3.公式:。F-压力,单位为N;S-受力面积,单位m2;p-压强(单位Pa)。
4.单位:帕斯卡,简称帕,用符号Pa表示。
5.变形公式:根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
6.应用压公式的注意事项
(1)为压强的定义式,运用于所有状态下的压强的计算。
(2)根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
(3)公式中的“S”为受力面积,是指两个物体实际的接触面积。常见面积单位换算关系为:1m2=104cm2=106mm2。
(4)公式中的“F”为压力,不是重力,但受力面积为水平面且物体在竖直方向只受重力和支持力时,压力大小等于重力大小。
四、怎样减小或增大压强
1.增大压强
(1)受力面积一定时,增大压强:①给压路机装上质量很大的碾子;②利用重锤钉钉子;③刹车时用力握住车闸。
(2)压力一定时,减小受力面积:①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄;②图钉(如图甲)、针、锯齿的尖端加工得很尖。
(3)增大压力同时减小受力面积:砍柴时,斧头磨得很锋利,同时家加大力量。
图甲:图钉尖很尖 图乙:铁轨下铺设枕木 图丙:书包带很宽
2.减小压强
(1)受力面积一定时,减小压力:现代建筑中广泛使用空心砖。
(2)压力一定时,增大受力面积:①高楼大厦的地基很宽;②载重汽车有很宽大的轮子;③铁轨下铺设枕木(如图乙所示);④滑雪时穿上滑雪板。
(3)减小压力的同时增大受力面积:学生背书包上学时尽量少装物品,并选用背带较宽的书包(如图丙)。
【考点剖析】
考点一:压力和重力
【答题技巧】
(1)压力是效果力,是根据力的作用效果命名的,其实质是弹力;
(2)重力是由于地球的吸引而产生的,其实质是万有引力;
(3)压力在很多情况下都是因为重力而产生的,但压力并不全因重力而产生。
【例1】关于压力和压强,下列理解正确的是( )。
A.压力大小可能比重力大;
B.压强是反映压力大小的物理量;
C.重力越大的物体对接触面的压力越大;
D.密度越大的物体对地面产生的压强也越大
考点二:探究影响压力作用效果的因素
【答题技巧】
(1)压力作用效果主要体现在物体形状的改变上,形变越大,说明压力的作用效果越明显,这是利用了转换法的思想;
(2)压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,所以需要利用控制变量法来分析压力的大小和受力面积对压力的作用效果的影响。
【例2】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果;
(2)由____________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系;
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,____________越小,压力作用效果越明显;
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是__________(选填“正确”或“错误”)的,理由是____________。
考点三:叠加体压强的计算
【答题技巧】
(1)单独的长方体放在水平面上,对地面的压强可用p=ρgh计算;
(2)叠加后对地面的压力都等于二者重力之和,用比较计算。
【例3】A、B是质量分布均匀的实心正方体,A的边长为10cm,密度为,B的边长为20cm,则A的质量为______kg。当A、B按图的方式放置在水平地面时,A对B的压强是B对水平地面压强的倍,若只将A沿水平方向切去比例为n的部分后,B对水平地面的压强变为p1,若只将B沿竖直方向切去同样的比例后,B对水平地面的压强变为p2,当p1:p2=5:8时,n=______。
考点四:压力、压强的比较
【答题技巧】
(1)比较固体压力、压强时,一般先比较压力的大小,再结合受力面积比较压强的大小;
(2)对于密度均匀的水平面上的柱状物体,也可以用公式p=ρgh比较压强,再利用F=pS比较压力。
【例4】如图在水平放置的书架上,如图所示,并排立放着10本同样的书,如果取走5本,则桌面受到的( )。
A.压力和压强都减小一半;
B.压力减小一半,压强不变;
C.压力减小一半,压强增大一倍;
D.压力不变,压强增大一倍
考点五:压强与质量、密度的综合
【答题技巧】
(1)对于密度均匀的柱状物体,放立在水平面上时,对地面的压强可以用公式p=ρgh计算;
(2)由压强相等受力面积不等,根据公式F=pS判断压力的大小,从而比较重力的大小和质量的大小。
【例5】如图,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲∶ρ乙=4∶5,底面积之比S甲∶S乙=5∶8,对水平地面的压强之比p甲∶p乙=6∶5,下列有关甲、乙的说法正确的是( )。
①甲、乙的质量之比是3∶4;
②甲、乙的体积之比是15∶16;
③将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等;
④将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等。
A.①②③ B.②③④ C.①②③④ D.①②④
考点六:压力、压强与图像的结合
【答题技巧】
(1)首先找出图像所表示的含义;
(2)观察图像特点,找出关键信息;
(3)根据找出的特点,利用所学知识和公式进行计算。
【例6】如图所示,是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像。若用体积相等的甲、乙两种物质分别制成实心正方体A、B,把它们平放在水平地面上,则A、B对地面的压强之比为( )。
A.1∶4 B.1∶8 C.1∶2 D.8∶1
考点七:减小或增大压强的方法
【答题技巧】
一般来说,若某措施是为了能更好地进入其他物体中,则该措施是为了增大压强;若某措施是为了避免进入其他物体中,则该措施是为了减小压强。
【例7】小明和妈妈到菜市场买菜,妈妈买了很多菜让小强提,小明感觉有点“吃不消”,下面能让小明明显舒服的操作是( )。
①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上;
②把袋子的左右位置换一下;
③在某袋子中再装一些菜;
④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方。
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【真题演练】
1.(四川乐山)以下说法中正确的是( )。
A. 乐山名食麻辣烫的竹签一端削尖是为了增大压强;
B. 同学们的书包带都比较宽其目的是为了减小压力;
C. 鞋底印有花纹是为了减小摩擦;
D. 冰壶运动中“擦冰”是为了增大摩擦
2.(大庆)如图,将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据( )。
A. 1×102PaB. 1×104PaC. 1×106PaD. 1×108Pa
3.(青海)某届“环青海湖国际公路自行车赛”中,一运动员从西宁市到平安区骑行了27km,用时0.5h,该运动员骑行的平均速度是___________km/h。该运动员与自行车的总质量为80kg,在水平路面骑行时,轮胎与地面总接触面积为0.01m2,此时自行车对地面的压强是___________Pa。(g取10N/kg)
4.(北部湾)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,乙的边长为20cm,则乙的密度是______,甲的质量是______kg,图中A点横坐标是______。
5.(广西)在“探究影响压力作用效果的因紧”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是______法。
6.(湖南邵阳)2022年北京冬奥会,我国在多个比赛项目取得了重大突破,获得了多枚金牌,由此在国内掀起一股冰雪运动热潮。一天,小华和父母去滑雪场滑雪,已知小华和滑雪板的总质量为60kg,滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2,求:(g=10N/kg)
(1)小华和滑雪板的总重力;
(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时,对雪地的压强。
7.(湖南岳阳) 巴陵广场是市民休闲的好去处,广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像,高约16m,质量为2×106kg。小明从家里出发,以1m/s的速度散步去广场,600s后到达。
(1)求小明从家到广场经过的路程;
(2)求雕像所受的重力大小;
(3)小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2,求雕像对地面的压强。
【过关检测】
1.如图所示,若将砖块从中央沿直线竖直切掉一半,则剩下的一半跟原来相比,下列说法正确的是( )。
A.压力减半,对地面的压强减半;
B.压力减半,对地面的压强不变;
C.压力减半,对地面的压强增大;
D.压力不变,对地面的压强减半
2.高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示。它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为PA、PB。关于它们的大小关系,正确的是( )。
A.FA<FB,PA<PB B.FA>FB,PA=PB C.FA>FB,PA>PB D.FA>FB,PA<PB
3.下列现象中,为了增大压强的是( )。
A. 骆驼长着宽大的脚掌; B. 载重汽车装有许多轮子;
C. 坦克车装有宽宽的履带;D. 压路机装有质量很大的碾子
4.如图,质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA>ρB),它们对地面的压强分别为pA和pB,则pA___________pB。现竖直切去左半部分(如图中虚线所示),剩余部分对地面的压强分别为pA′和pB′,则pA′___________pB′,pA′___________pA。(均选填“>”“”“=”或“
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