资源简介 (共51张PPT)第2章 力与空间探索第3节 压强八上科学 ZJ1.了解压力,知道压力的作用效果,确认压力作用效果与压力大小、受力面积大小的关系,引出压强概念、单位和公式,进行简单计算,知道改变压强大小的方法;理解液体内部有压强,知道影响液体内部压强的因素和液体内部压强的特点,建立完整的科学观念。2.学会控制变量法设计实验,利用压强知识解释生活中相关的现象,学会运用增大或减小压强的方法,能对具体问题作出分析和判断,提升科学思维;感知液体压强是一种客观存在,能利用液体压强特点来解释相关的现象。1.压力的定义:压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。实 例 _________________________ 放在水平桌面上的杯 子对桌面的作用力 _______________________ 手指按墙,手指对 竖直墙面的作用力 ______________________________________放在斜面上的物体对斜面的压力总 结 (1)方向:垂直于接触面,指向受力物体。(2)作用点:作用在受力物体表面辨析比较比较 物体 对斜面的压力 物体 受到的重力区 别 力的示意图 ______________________________________ _______________________________________施力物体 物体 地球受力物体 斜面 物体性质 弹力 引力比较 物体 对斜面的压力 物体 受到的重力区 别 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引大小 和弹性形变程度有关方向 垂直于接触面指向受力物 体 竖直向下等效作用点 接触面中心 重心比较 物体 对斜面的压力 物体 受到的重力联系 (1)压力不是重力,但很多时候压力是由重力 产生的; (2)当物体在水平面上静止或做匀速直线运动 时,物体对水平面压力的大小、方向跟物体受 到的重力的大小、方向相同 2.教材第79页探索活动:影响压力作用效果的因素提出问 题 压力的作用效果跟哪些因素有关?猜想与 假设 压力的作用效果可能与压力的大小有关,还可能与受力面积的大小有关设计与 进行实 验 _________________________________________________________________(1)如图甲所示,将小桌正立放在海绵上,观察海绵的凹陷程度;(2)如图乙所示,将小桌正立放在海绵上,在小桌上放上砝码,观察海绵的凹陷程度;(3)如图丙所示,将小桌倒立后放在海绵上,并在其上放一个砝码,观察海绵的凹陷程度分析与 论证 (1)比较甲图和乙图,海绵受力面积相同,乙图中海绵受到的压力大、凹陷深,压力的作用效果比甲图明显;(2)比较乙图和丙图,海绵受到的压力相同,乙图中海绵的受力面积小、凹陷深,压力的作用效果比丙图明显实验结 论 压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关:(1)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(2)压力的大小一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显典例1 (金华九中期末)如图所示,小文把同一个装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上,压力作用效果明显的是图____(选填“甲”或“乙”),这一现象说明压力作用效果与__________大小有关;将瓶中水倒掉一半后按图甲所示的方式放置,比较前后两次海绵形变的大小,这是探究压力作用效果与__________的关系。乙受力面积压力大小解析:小文把同一个装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上,由题图可知,压力作用效果明显的是题图乙。题图甲和题图乙中压力相同,题图乙中受力面积较小,压力的作用效果更明显,这一现象说明压力作用效果与受力面积大小有关;将瓶中水倒掉一半后按题图甲所示的方式放置,比较前后两次海绵形变的大小,此时受力面积相同,压力不同,这是探究压力作用效果与压力大小的关系。3.压强(1)定义:物体所受压力大小与受力面积之比。(2)公式:压强,表示压强,表示压力,表示受力面积。公式的变形应用: 利用压强求压力:。利用压强求受力面积:。(3)单位:在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕。 ,帕斯卡是一个很小的单位,常用的压强单位有百帕、千帕、兆帕 。对压强单位的认识 一张对折的报纸 平铺在水平桌面 上时,对桌面的 压强约为 一块平放的 砖对水平地 面的压强约 为 坦克的履带 对水平地面 的压强约为 成年人站立在水平地面上对地面的压强约为典例2 关于压力和压强的说法正确的是( )DA.压力越大,压强一定越大B.受力面积越小,压强一定越大C.受力面积相同,物体越重,压强一定越大D.压力相同,受力面积越大,压强一定越小解析:只有在受力面积一定时,压力越大,压强才越大,但压力不一定等于重力,A、C选项均错误;只有在压力一定时,受力面积越小,压强才越大,B选项错误。4.应用压强公式时的注意事项单位 统一 用压强公式计算时,各物理量的单位必须统一用国际单位制单位,的单位为,的单位为,的单位为确定 受力 面积 公式中的 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。如图所示,将一底面积为的物体 分别放置在面积为和的两个桌面上,两种情况下,物体对桌面的压力相等,但图甲中受力面积是 ,图乙中受力面积是________________________________________典例3 (绍兴期末)如图是一个身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高、体重。若体检者重,双脚与台面的接触面积为 ,则他对台面的压强为__________ 。解析:体检者站在台面上时,对台面的压力,对台面的压强 。方法 实例增大 压强 压力一定,减小 受力面积 刀口很锋利,缝衣针的针头、图钉的钉头很尖,滑冰鞋的底下装有冰刀,蚊子尖尖的口器,啄木鸟的尖喙,破窗锤的锤头做成锥状等受力面积一定, 增大压力 压路机的碾子质量很大增大压力的同时 减小受力面积 用铁锤钉钉子方法 实例减小 压强 压力一定,增大 受力面积 书包的背带较宽,坦克安装履带,铁轨铺在枕木上,骆驼有宽大的趾,载重汽车的车轮又宽又多,纪念碑宽大的底座,用滑雪板滑雪等受力面积一定, 减小压力 现代建筑广泛采用空心砖,中空的石柱,道路上禁止超载等减小压力的同时 增大受力面积 人在冰面上行走发现有破冰危险时,丢掉负重且改为匍匐行进教材第81页“坦克装有履带”和“火车轨道”都是通过增大受力面积来减小压强的;“破窗锤”和“足球鞋底做了鞋钉”都是通过减小受力面积来增大压强的。典例4 (宁波镇海区期中)下列选项中,属于减小压强的是( )(含教材第81页思考与讨论答案)BA.啄木鸟的喙B.骆驼的趾C.鳄鱼的牙齿D.蚊子的口器解析:啄木鸟的喙很尖,鳄鱼的牙齿很尖,蚊子的口器尖细,都是通过减小受力面积来增大压强的,故A、C、D不符合题意;骆驼的趾很大,通过增大受力面积来减小压强,便于骆驼在沙漠中行走,故B符合题意。1.教材第82页探索活动:探究液体压强的存在提出 问题 固体会产生压强,液体是否也会产生压强? 实验 过程 _______________________________________________ _______________________________________________ _____________________________________实验 现象 将水注入管内约 处时橡皮膜向外凸出, 将水注入管内约 处时橡皮膜向外凸出更 明显 竖直玻璃管下端插入水下 时,橡皮膜向内凸出结论 液体对容器底部和侧壁都会产生压强,液体的深度越大, 压强越大 2.压强计作用 比较液体内部的压强大小构造图 示 ______________________________________________________________________工作原 理 当橡皮膜受到外力作用而向里凹陷时, 形玻璃管两侧液面出现高度差,因此可通过两侧高度差来反映压强的大小,液面高度差越大,表示压强越大3.教材第83页探究实践:探究液体内部压强的特点提出 问题 液体内部压强的大小跟哪些因素有关?作出 猜想 液体内部压强大小与深度有关,液体内部同一深度各个方向的压强相等实验 原理 当压强计金属盒上的橡皮膜没有受到压强时, 形管两侧的液面相平;当金属盒上的橡皮膜受到压强时, 形管两侧液面便出现高度差,压强越大,液面高度差就越大控制 变量 控制液体的密度与 金属盒在液体中的 深度都相同,改变 金属盒的方向 控制液体的密 度、金属盒的方 向都相同,改变 金属盒在水中的 深度 控制金属盒的方向、在液体中的深度都相同,改变液体的密度(增大)进行 实验 _________________________________________ _______________________________________ ________________________________________现象 分析 形管两侧液面的 高度差不变,即液 体内部的压强不 变,说明同一深度 液体内部压强的大 小与方向无关 金属盒所处的深 度越大, 形管两 侧的液面高度差 越大,即液体内 部的压强越大 液体的密度变大,形管两侧的液面高度差变大,即液体内部的压强变大探究 归纳 (1)液体内部各处都有压强;(2)同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强相等;(3)液体内部的压强随深度的增加而增大;(4)不同的液体在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,液体的密度越大,压强越大探究液体内部的压强跟哪些因素有关时用到了控制变量法;用压强计的两玻璃管内液面的高度差的大小表示压强的大小,将抽象的问题转换为直观、形象的问题,这种研究问题的方法叫作转换法。典例5 (嘉兴期末)小明做“探究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表。序号 液体 深度/ 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/1 水 5 朝上 4.92 水 5 朝下 4.93 水 5 朝侧面 4.94 水 10 朝侧面 9.85 水 15 朝侧面 14.76 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,可得出结论:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。1、2、3解析:要得出“同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等”的结论,就要控制同种液体且深度相同,改变橡皮膜的方向,故要比较序号为1、2、3的三组数据。(2)比较序号为3、4、5的三组数据,可得出结论:___________________________________。液体内部的压强随深度的增加而增大解析:比较序号为3、4、5的三组数据可得,同种液体,深度增加,压强计左、右液面的高度差增大,即压强增大,说明液体内部的压强与深度有关,深度越大,压强越大。(3)比较序号为______的两组数据,可得出结论:在同一深度处,不同液体的压强与液体的密度有关。5、6解析:探究液体的压强与液体密度的关系时,要控制深度相同,改变液体的密度,即液体不同,故比较序号为5、6的两组数据。1.液体压强的计算公式如图所示,在容器中装有密度为 的液体,要计算液体在深度为处的压强 ,因为液体压强与深度和液体密度有关,所以可以在液体中取底面积为、高为 的一个棱柱形(或圆柱形)液柱为研究对象。这种研究科学问题的方法称为建模法。当液体静止时,这个液柱也处于静止状态。根据二力平衡条件知,液柱底面所受的竖直向上的压力与液柱的重力 是一对平衡力,即。又,,因此有 。所以深度为处的液体产生的压强为 。也可按下列步骤推导:(1)液柱对底面的压力 ;(2)液柱对底面的压强,即 。2.对液体压强公式的理解(1)凡是液体产生的压强,都可用公式 来计算和讨论。( 是从研究点到自由液面(与大气连通的液面)的竖直距离)(2)应用公式 时,各个物理量的单位都应统一为国际单位制单位。 的单位一定要用,的单位要用 ,计算出的压强单位才是 。(3)在液体压强公式中,表示深度。判断出 的大小是计算液体压强的关键。如图所示, 点的深度,点的深度, 点的深度,、 两点的深度都是,、 两点的深度都是。(4)液体压强的计算公式,此公式变形为, 。在已知液体的密度、深度、压强三个物理量中的任意两个量时,可通过公式计算第三个量。辨析比较压强的定义式和液体压强公式的区别与联系。压强的定义式 液体的压强公式区 别 适用 范围 普遍适用 一般适用于液体决定 因素 压力和受力面积 液体的密度和深度压强的定义式 液体的压强公式区 别 计算 顺序 先计算压力,后计算压强 (利用 ) 先计算压强(利用),后计算压力(利用 )压强的定义式 液体的压强公式联系 (1)液体的压强公式 是根据液体的特点,利 用定义式 推导出来的。 (2)在特殊情况下,用公式和 均可计算 竖直放在水平面上的固体对水平面的压强,这里所说 的特殊情况,是指该固体为质地均匀、上下粗细一致 的柱体(如圆柱、棱柱等);此时, 指该固体的密 度, 指该固体的高度。 压强的定义式 液体的压强公式联系 (3)对于其他不规则容器,计算液体的压强一定要 用公式 ,否则会出现错误 3.液体对容器底部的压力和液体重力的关系容器类型 容器底部受到液体压力的定 性分析 容器底部受到液体压力的定量分析_______________________ 由于液体所受重力的方向是 竖直向下的,可以认为柱形 容器中液体的重力全部压在 了容器底部,所以 液体对容器底部的压力,即容器类型 容器底部受到液体压力的定 性分析 容器底部受到液体压力的定量分析__________________________ 在口大底小的扩口容器中, 虚线外那一部分液体的重力 作用在倾斜的侧壁上,作用 在容器底部的压力只等于以 容器底面积大小形成的液柱 的重力,所以 液体对容器底部的压力 ,即,即指以容器底面积大小形成的液柱的重力容器类型 容器底部受到液体压力的定 性分析 容器底部受到液体压力的定量分析_____________________________ 口小底大的缩口容器侧壁会 受到液体向上的压力,因为 物体间力的作用是相互的, 所以侧壁不但不起支持液体 重力的作用, 液体对容器底部的压力 ,即,即指以容器底面积大小形成的液柱的重力容器类型 容器底部受到液体压力的定 性分析 容器底部受到液体压力的定量分析_____________________________ 反而给液体施加了一个向下 的压力,于是容器底部不但 要承受液体的重力,还要承 受侧壁对液体施加的向下的 压力,所以 液体对容器底部的压力 ,即,即指以容器底面积大小形成的液柱的重力典例6 (原创题)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相等的容器,若容器中都装入等质量AA.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大解析:三个容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三个容器内水的深度关系为,由 可知,容器底部受到水的压强关系为 。的水(水不溢出),三个容器底部受到的水的压强( ) 展开更多...... 收起↑ 资源预览