資源簡介

8.1 第2課時 壓強的計算
素養目標
1.概述壓強的概念、公式和單位。
2.嘗試用壓強公式進行簡單的計算。
3.歸納增大和減小壓強的方法,感受物理就在身邊,體驗物理知識的價值。
◎重點:經歷壓強概念的建立過程。
【預習導學】
生活中的物理
睡釘床、砸石板
街頭正在進行雜技表演,只見雜技演員躺在釘床上,胸部放一塊大石板,另有一人用大錘使勁砸,結果石板被砸爛了,人卻安然無恙,引得觀眾驚呼不已。
【問題】雜技演員為什么沒有受傷呢 其中有什么物理知識呢 要完成這兩個問題需要掌握以下知識。
重點梳理
知識點一 壓強及其計算
1.意義:壓強是反映物體 所受壓力的作用效果的物理量,這種效果不僅和 的大小有關,而且與 的大小有關。
2.定義:物體所受的 與 之比叫作壓強。
3.計算公式: 。
4.單位:p表示壓強,單位是 ;F表示壓力,單位是 ;S表示受力面積,單位是 。
5.10帕表示的意義: 。
對點自測
1關于壓強,下列說法正確的是 ( )
A.壓力越大,產生的壓強越大
B.壓強大的,受力面積一定小
C.單位壓力作用的面積越大,壓強就越大
D.壓強大,指的是單位面積上受到的壓力大
【參考答案】
知識點一
1.單位面積　壓力　受力面積
2.壓力　受力面積
3.p=
4.帕斯卡　牛頓　平方米
5.1平方米的面積上所受的壓力大小是10 N
對點自測
1.D
知識點二 壓強的增大與減小
1.根據壓強公式p=可知增大壓強的方法:壓力一定時 受力面積,或者受力面積一定時
壓力,或在 壓力的同時 受力面積。
2.根據壓強公式p=可知減小壓強的方法:壓力一定時 受力面積,或者在受力面積一定時
壓力,或在 壓力的同時 受力面積。
·學習小助手·
根據壓強的公式從理論上總結出增大或減小壓強的方法,既方便又全面,也容易理解,再用總結出的方法分析具體的事例,就可以做到駕輕就熟。
對點自測
2如圖所示的實例中,屬于增大壓強的是 ( )
①啄木鳥的嘴很尖 ②書包的背帶做得很寬
③壓路機的質量很大 ④水果刀的刀刃做得很薄
A.②③④ B.①③
C.①③④ D.①④
【參考答案】
知識點二
1.減小　增大　增大　減小
2.增大　減小　減小　增大
對點自測
2.C
【合作探究】
任務驅動一 估測人站立時對地面的壓強
提出問題:班上哪位同學對地面的壓強最大
設計實驗:1.如何測量人對地面的壓力
2.如何估測地面的受力面積
　　實驗器材: 。
實驗原理: 。
實驗步驟:
①用 測量人的質量 m,計算人的體重G;
②用 測量一只腳的長度a和寬度b,計算兩只腳的底面積S;
③計算人站立時對地面壓強p= 。
實驗并收集數據:
人的質量 m/kg 人對地面的 壓力F/N 地面的受力 面積S/m2 人對地面的 壓強p/Pa
　　討論與交流:
(1)是不是體重越大,壓強就越大
(2)實際的鞋底與地面的接觸面積與腳印的面積是否相等 估測的壓強偏大還是偏小
【參考答案】
任務驅動一
1.答:利用臺秤或磅秤測出人的質量,計算出人的重力,即對地面的壓力。
2.答:利用刻度尺測出一只腳的長度a和寬度b,計算兩只腳的底面積S;也可以將腳放在方格紙上,估測出地面的受力面積。
實驗器材:臺秤(或磅秤)、刻度尺(或方格紙)
實驗原理:p=
實驗步驟:①臺秤　②刻度尺　③
(1)答:體重大的同學對地面的壓力大,但他們對地面的受力面積并不一樣,所以對地面的壓強不一定大。
(2)答:一般人的腳掌是弓形的,腳印的面積比實際鞋底與地面的接觸面積小,所以用鞋底的面積代入p=進行計算時,估測的壓強偏小。
任務驅動二 測量一張紙對水平桌面的壓強
實驗器材: 。
實驗步驟(所測物理量用字母表示):
1.用 測出紙的 ;
2.用 測出10張相同紙的 ;
3.計算出一張紙對水平桌面的壓強 。
【參考答案】
任務驅動二
刻度尺、天平、紙等
1.刻度尺　長a和寬b
2.天平　質量m
3.p=
任務驅動三 固體壓強的計算
　　圖示是科技館展廳內“玉兔二號”月球車的模型,質量為36 kg。
(1)模型車靜止在水平地面上時,它對地面的壓力為多少 (g取10 N/kg)
(2)若車輪與地面的總接觸面積為400 cm2,則車對地面的壓強為多少
(3)若取下月球車的太陽能電池板時,它對地面的壓強減小了1000 Pa,則太陽能電池板的重力為多少
·學習小助手·
對于計算題,要在認真分析題意后進行計算,計算過程要注意書寫的規范化。
·方法突破·
固體壓強的計算方法
在應用公式p=解題時,要注意下面幾點:(1)受力面積S必須是受到壓力的那部分面積,p是面積S上受到的壓強;(2)F的單位是N,S的單位是平方米,p的單位是帕斯卡(牛頓/米2)。
求壓強:找壓力→找受力面積→代公式p=
求壓力:找壓強→找受力面積→代公式F=pS
【參考答案】
任務驅動三
解:(1)模型車靜止在水平地面上時,它對地面的壓力F=G=mg=36 kg×10 N/kg=360 N。
(2)車對地面的壓強p===9×103 Pa。
(3)根據p=得,減小的壓力為ΔF=ΔpS=1000 Pa×400×10-4 m2=40 N,太陽能電池板的重力為G=ΔF=40 N。
任務驅動四 學以致用
1.聰明的你,能解釋“睡釘床”的氣功師傅沒有受傷的原因嗎
2.假設表演者的質量為60 kg,人體皮膚所能承受的最大安全壓強為400 kPa,每一枚釘子與人體的受力面積為0.1 cm2,人體平躺在地面上的接觸面積為400 cm2,試計算:
(1)表演者平躺在釘床時,釘床對人的支持力為多大
(2)為確保安全,釘床每平方米范圍內需要均勻鋪設的釘子數目是多少
【參考答案】
任務驅動四
1.答:睡在釘床上的人沒有受傷,是因為增大受力面積,減小壓強;而石板的質量大,慣性大,慣性大的物體,其運動狀態不容易改變,向下運動的距離小,故石板被敲碎,而人安然無恙。
2.解:(1)表演者平躺在釘床時,釘床對人的支持力F支=F壓=G= mg=60 kg×10 N/kg=600 N。
(2)為確保安全,根據p=可知,釘床與人體的接觸面積S===1.5×10-3 m2=15 cm2, 因每一枚釘子與人體的受力面積S0=0.1 cm2;所以人體接觸的釘子數目n===150根,人體平躺在地面上的接觸面積為200 cm2=0.02 m2,即0.02 m2的面積上均勻鋪設的釘子數目為150根,所以,釘床每平方米范圍內需要均勻鋪設的釘子數目N=150×根=3750根。

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