壓強這一張概念實際上不難理解,難點在于能運用公式及其推導公式解決實際問題,同時本章内容也是中考計算題的熱點題型,本周我們将為大家以詳細複習,希望各位能在空餘時間将知識收獲,想要資料的可以拉到最後按領取步驟領取。
知識點一 壓力1.壓力及影響壓力作用效果的因素
(1)定義及單位: 垂直作用在物體表面上的力叫壓力,用大寫F表示,單位是牛(N)。
(2)産生條件: 隻有相互接觸且又發生擠壓的物體之間才有壓力。
例如:靜止在水平面上、緊靠牆角的小球,由于牆于小球之間,無擠壓作用,所以他們之間不存在壓力。而人靠牆站立時,由于牆與人之間有擠壓作用,所以他們之間存在壓力。
(3)壓力的三要素
大小:壓力的大小,要視具體情況分析,如圖所示
方向:壓力的方向與接觸面垂直且指向受壓物體。按圖釘時,壓力的方向總是與接觸面垂直。
作用點:在施加壓力的物體與受壓物體的接觸面上。
注意:①如圖所示壓力區别于重力,物體在水平面上時,其壓力大小等于重力,且方向與重力相同,都是豎直向下。當物體不在水平面時,壓力大小并不等于重力,方向與重力不相同。此時壓力的方向垂直于接觸面。②雖然生活中絕大部分壓力是由重力引起的,但這不意味着所有的壓力都是由重點引起的,學生在做題的時候一定要區分清楚。
(4)影響壓力作用效果的因素:壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積的大小有關。
知識點二 壓強(1)影響壓力作用效果的因素實驗結果表明壓力的作用效果不僅與壓力大小有關,而且跟受力面積有關。
(2)壓強
意義:壓強表示壓力的作用效果壓強越大,壓力的作用效果越明顯。
定義: 物體所受壓力的大小與受力面積之比,叫做壓強。
計算公式:
此公式是定義公式,故其無論是液體還是固體還是氣體都适用
單位:壓強的國際單位制單位是帕斯卡(Pa)1Pa=1N/m²,表示每平方米的面積上受到的壓力為1N。
物理意義:壓強是表示壓力對物體作用效果的強弱的物理量,這個過程往往伴随着物體的形變發生。
知識點二 怎樣減小或增大壓強一 增大壓強的方法
①:保持接觸面積不變,增大壓力。
②:保持壓力不變,減小受力面積。
③:同時增大壓力和減小受力面積。
二 減小壓強的方法
①:保持接觸面積不變,減少壓力。
②:保持壓力不變,增大受力面積。
③:同時減小壓力和增大受力面積。
實戰演練強化知識:題型一 壓力與作用面積的關系對力的作用效果的影響
例1 (2017湖南嶽陽九校聯考)如圖所示,水平雪地上,穿着雪橇的芳芳總質量為70kg,沒有陷入雪地;而穿着運動鞋的小明質量為50kg,卻陷入雪地。下列說法正确的是 ()
A.芳芳對雪地壓力比小明小
B.芳芳對雪地的壓力和小明的一樣
C.芳芳對雪地單位面積的壓力比小明的小
D.受力面積和壓力都不等,無法比較誰對雪地的壓強大
解析:由于芳芳的總質量為70千克,小明的總質量為50千克根據G=mg可知,芳芳的重力大于小明的重力。而在水平雪地上壓力等于重力,所以芳芳的壓力大于小明的壓力,故選項A、B錯誤。根據題中和圖中壓力的作用效果可知,小明與地面之間的接觸面積遠遠小于芳芳與地面之間的接觸面積,故小明對雪地的壓力的作用效果一定大于芳芳對雪地的壓力作用效果故C正确,D錯誤。
答案: C
題型二 熟悉增減壓強的方法
注意: 減小壓強,也可以采用“減小壓力,同時增大受力面積”的方法。增大壓強,也可以采用“增加壓力,同時減小受力面積的方法”。
例2 (2018吉林長春中考)下列實例中屬于增大壓強的是 ( )
A.書包用寬的背帶
B.菜刀磨得鋒利
C.推土機用寬大履帶
D.鐵軌下鋪放枕木
解析: 書包用寬大背帶、推土機用寬大的履帶、鐵軌下鋪放枕木,都是通過增大受力面積的減小壓強,故A、C、D均不符題意。菜刀磨的鋒利,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強,故B符合題意。
答案: B
題型三 壓力作用效果的探究題
例3(2018山東臨沂模拟)小宇同學利用A、B兩物體、泡沫等器材探究“壓力的作用效果與什麼因素有關”,如圖所示。
(1)實驗中小宇是通過觀察__________來比較壓力作用效果的。
(2)比較甲、乙兩圖所示實驗,能夠得到的結論是__________。
(3)若要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關系”,應通過比較圖______所示實驗。
(4)小雨同學實驗時将物體B沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖所示。他發現他們對泡沫的壓力作用效果相同,由此他得出的結論是:壓力作用效果與受力面積無關。你認為他在探究過程中存在的問題是____________________。
解析:(1)實驗中,泡沫受到壓力凹陷下去,泡沫的凹陷程度越大,說明壓力作用效果越明顯,因此該實驗室用泡沫的凹陷程度來反映壓力作用效果的;(2)比較甲、乙兩圖所示實驗可知,這兩次實驗中受力面積相同,乙圖比甲圖中壓力大,泡沫凹陷程度也大,由此可得出結論:受力面積一定時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;(3)根據控制變量法,要探究“壓力的作用效果與受力面積大小的關系”,就要控制壓力不變而受力面積不同,甲和丙兩圖符合題意;(4)研究壓力作用效果和受力面積的關系時,應保持壓力不變,小雨實驗室沒有保持壓力不變,實驗過程中和受力面積同時變化,無法研究壓力作用效果和受力面積的關系。
答案 :(1)泡沫的凹陷程度
(2)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯
(3)甲和丙
(4)沒有控制壓力不變
技巧總結:此類實驗題體現了控制變量的研究方法。分析思路如下:找不變量→比較變量→得出探究因素與變量間的關系。
題型四 壓強公式推導變形題
例4(2017湖北随州中考)如圖所示,在水平桌面上豎立着三個柱狀物,甲、乙、丙他們的高度均為h,均為實心勻質,甲、乙、丙的底面分别是半徑為R的圓面、邊長為a的正方形、半徑為r的圓面。已知2R=a=2r。它們對桌面的壓強相等,則甲、乙、丙材料的密度比較,正确的是 ( )
A. 甲>乙>丙
B. 甲=丙>乙
C. 甲<乙<丙
D. 甲=乙=丙
解析:因水平桌面上的物體對水平桌面的壓力和物體的重力相等,所以三個柱狀物對桌面的壓強p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρshg/S=ρgh,因甲、乙、丙壓強相等,它們的高度均為h,所以甲、乙、丙材料的密度相等。
答案: D
技巧總結: 水平面上的均勻柱體對水平面的壓強,可以用P=F/S的推導公式ρgh進行計算、分析。
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