固体压强 教案 教师版.docx
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固体压强教案教师版
学生姓名[]学科[物理]教师姓名[程小可]课时[第次课]授课日期[2012.03.]
知识框架:
一:
压力
压力的定义:
垂直作用在物体表面上的力。
压力的基本特征:
压力是发生在相互接触的两个物体的接触面上的一种接触力,任何彼此分离的两个物体之间不可能产生压力。
压力是与物体的形变相关联的一种弹力,是由于物体之间相互挤压,彼此引起形变而产生的,从力的性质看,压力属于弹性力。
压力的方向总是与物体的接触面相垂直,且指向被作用的物体。
压力与重力的区别
从力的性质看,压力属于弹性力,重力属于引力性质,是由于地球的吸引而使物体受到的力。
从施力物体看,压力的施力物体是相互挤压的物体,重力的施力物体是地球。
从力的作用看,压力作用在相互发生挤压的两个物体的接触面上,重力的作用点是物体的重心。
从力的方向看,压力的方向与接触面垂直,重力的方向总是竖直向下,与水平方向垂直,指向地心。
从力的大小看,压力的大小决定于相互挤压、发生形变的情况,不一定与重力有关;重力的大小决定于物体质量的大小。
压力的作用效果跟哪些因素有关:
压力大小、受力面积的大小。
二:
压强
压强的定义:
物体单位面积上受到的压力。
压强的公式:
:
压强(帕);
:
压力(牛);
:
受力面积(平方米)
压强的单位:
帕斯卡,简称帕(
)
固体压强
计算公式:
传递特点:
只能大小不变的沿原来方向传递压力。
影响因素:
压力的大小、受力面积的大小。
改变压强的方法:
改变压力的大小、改变受力面积的大小。
思路汇总:
题型体系:
题型一、比例、倍数问题
[例1]如图,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A、B放在水平地面上。
已知它们的密度之比ρA:
ρB=1:
2,对地面的压强之比PA:
PB=1:
3.则()
A、它们的高度之比hA:
hB=2:
3B、它们的高度之比hA:
hB=3:
4
C、它们的质量之比mA:
mB=2:
3D、它们的质量之比mA:
mB=1:
3
由于是实心圆柱体且粗细均匀,放在水平地面上,所以压强公式可用P=ρgh,则h=P/ρg,列式计算可得hA:
hB=2:
3;又由公式P=F/S,F=mg。
S相同,所以质量比与压强比相同。
对于粗细均匀的实心圆柱体且放在水平地面上:
由F=F/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。
[例2]如图所示,完全相同的两块砖分别平放和立放在水平地面上,已知砖的长:
宽:
高为4:
2:
1,若砖平放时对地面的压强为p1;,立放时对地面的压强为p2,则p1:
p2等于()
A.8:
lB.4:
1C.1:
4D.l:
8
[例3]如图所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强()A、平放时最大B、立放时最大C、侧放时最大D、平放、立放、侧放时,一样大
[例4]甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是1∶2,则甲、乙的底面积之比是()
A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1
[例5]
[例6]
[例7]
题型二、比较压力与压强的大小
[例1]如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。
若分别在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,则剩余部分的()
A甲的体积可能等于乙的体积。
B甲的质量可能小于乙的质量。
C甲对地面压强一定等于乙对地面的压强。
D甲对地面压力一定大于乙对地面的压力。
[例2]一只圆柱形平底玻璃杯放在水平桌面上如图所示,口朝上正放时(图甲),对桌面的压力和压强分别是F1、Pl;口朝下倒放时(图乙),对桌面的压力和压强分别是F2、P2,则有()
A.F1 [例3]如图所示,将三个质量相同的物体放在水平桌面上,其中甲为长方体,乙为正方体,丙为球体,则它.们对桌面的压强最大的是() A.甲B.乙C.丙D.一样大 [例4]如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等.若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截取相同高度后,甲、乙的剩余部分对地面的压强分别为p甲、p乙,剩余部分质量分别为m甲、m乙,则p甲________p乙;m甲________m乙(选填“>”、“<”或“=”). [例5]如图所示,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,以下列四种不同的方式放在水平桌面上,若杯子上表面面积是下表面面积的2倍,它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则() A、p甲<p乙<p丙<p丁B、p乙<p甲<p丁<p丙C、p乙<p甲=p丁<p丙D、p丙<p乙<p丁=p甲 [例6] [例7] 题型三、实验题 [例1]小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图探究实验。 下列对整个探究活动的分析不正确的是( ) A.探究的问题: 压力的作用效果与什么因素有关B.探究的方法: 控制变量法 C.探究过程分析: 通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果 D.探究的结论: 压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关 通过控制变量法探究出影响压力作用效果的因素。 通过甲、乙两图得出压力的作用效果与压力的大小有关,乙、丙两图说明压力的作用效果与受力面积有关。 [例2] [例3] [例4] [例5] [例6] [例7] 题型四、基础知识考察 [例1]下列关于压力和压强的说法正确的是 A.单位面积上受到的压力越大,压强越大B.受力面积越大,压强越小 C.重力越大,压力越大D.压力越小,压强越小 [例2]在结冰的河面上玩耍时,若发现脚下的冰即将破裂,应立即采取的措施是 A.迅速跑开B.单脚站立C.双脚站立D.趴在冰面上挪开 [例3]下面措施中,属于减小压强的是() A.菜刀刀刃磨得很薄B.纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑料吸管 C.缝衣针的针尖做得很尖D.房屋的地基比墙宽 [例4]关于压力和压强,下列说法中正确的是() A.物体的质量越大,对受力面的压力一定越大B.压力越大,对受力面的压强越大 C.受力面积越小,产生的压强一定越大D.压力一定时,受力面积越小,产生的压强一定越大 [例5]某同学在水平公路上骑自行车,当车胎发生缓慢漏气时,车胎对地面的压力和压强 A.压力和压强不变B.压力和压强都变大C.压力不变,压强变小D.压力变小,压强变大 [例6] [例7] 题型五、中考热点题型: 柱形固体的压强 涉及的物理量: 柱形固体的高度、面积、密度、压力、压强及其变化量等。 常用公式: p=F/s、p=ρgh(此式虽然是液体内部压强公式,但对于实心柱体对支撑面的压强也成立) 基本类型大致可以分成以下四类情况: 1、竖切 对于实心均匀柱形固体,根据p=ρgh知,由于竖切前后高度不变,所以竖切后剩余部分的压强与未切割前的压强相等,再根据切割后的底面积关系便可以得出对水平面的压力关系。 [例1]如图所示,甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。 若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的体积,则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是() A.P甲>P乙B.P甲 [例2]如图所示,甲乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。 若将两个正方体沿竖直方向分别截去相同的质量,则剩余部分对水平地面的压强关系正确的是() A.P甲>P乙B.P甲 [例3]如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,A的边长大于B的边长,此时A对地面的压强等于B对地面的压强,若沿边长的平行线分别从两物体上表面竖直向下截去,且所截的宽度相同,则两物体的剩余部分A’、B’对地面的压力、压强() A.A’对地面的压强可能小于B’对地面的压强B.A’对地面的压强可能大于B’对地面的压强 C.A’对地面的压力一定小于B’对地面的压力D.A’对地面的压力一定大于B’对地面的压力 [例4]如图所示平放在水平地面上的砖,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比() A.对地面的压强不变B.对地面的压力不变C.砖的密度减小一半D.砖受到地面的支持力不变 2、横切 分为两种情况: 一类是涉及切去部分的重力或质量关系,此类用p=F/s;第二类则涉及切去部分的高度关系,此类用p=ρgh. [例1]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,它们的密度ρ甲<ρ乙<ρ丙。 若在正方体上方截去质量相同的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系为() A.P甲 涉及切去的质量关系,所以用p=F/s公式来表示剩余部分的压强。 可先根据p=ρgh判断出甲乙丙的高度关系,原来的压强P甲=P乙=P丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙,得h甲>h乙>h丙。 于是得S甲>S乙>S丙,再根据F=ps可得F甲>F乙>F丙,又因为F=G,所以G甲>G乙>G丙。 然后把剩余部分的压强P’表示出来: P’=F’/s=(G-G’)/s=G/s-G’/s=P-G’/s。 原来压强相等,G’/s是小于关系,相减可得剩余部分的压强P’是大于关系。 [例2]如图所示,甲乙两实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。 若在两正方体上方沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强关系是() A.P甲 涉及切去的高度关系,所用p=ρgh公式来表示剩余部分的压强。 先根据p=ρgh判断甲乙的密度关系,原来的压强P甲=P乙,h甲>h乙,得ρ甲<ρ乙。 然后把剩余部分的压强P’表示出来: P’=ρg(h-h’)=ρgh-ρgh’=P-ρgh’(h为原来的高度,h’为切去的高度),两者原来的压强P相等,ρgh’是小于关系,相减可得剩余部分的压强P’是大于关系。 解法二: 假设截去的高度等于乙的高度,乙被全部截去,对地面压强为零,甲未被切完,对地面仍存在压强,所以P甲>P乙。 3、竖直方向施力 此类也分为两种,一类竖直向上施加力(拉力大小小于物体的重力);另一类竖直向下施加力。 两者都用p=F/s求解即可,竖直向上时施力后的压强可表示为P’=F’/s=(G-F)/s=G/s-F/s=P-F/s;竖直向下时施力后的压强可表示为P’=F’/s=(G+F)/s=G/s+F/s=P+F/s(其中F’表示施力后物体对水平地面的压力,F表示对物体施加的力,P表示未施力前的压强,G表示物体的重力,s表示受力面积)。 [例1]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲、F乙、F丙,使三个正方体对水平面的压强仍然相同,则三个力的大小关系() A.F甲=F乙=F丙B.F甲 [例2]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向上的拉力F甲、F乙、F丙,F甲=F乙=F丙,则三个正方体对水平面的压强的大小关系() A.P甲=P乙=P丙B.P甲 P乙>P丙D.无法判断 [例3]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的压力F甲、F乙、F丙,使三个正方体对水平面的压强仍然相同,则三个力的大小关系() A.F甲=F乙=F丙B.F甲 [例4]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲>ρ乙>ρ丙,若分别在三个正方体上表面中央施加一个竖直向下的压力F甲、F乙、F丙,F甲=F乙=F丙,则三个正方体对水平面的压强的大小关系() A.P甲=P乙=P丙B.P甲 P乙>P丙D.无法判断 4、叠放 在柱形物体上叠放物体。 在柱形物体上放物体和竖直向下施力问题相似,但是与施力时的表达式略有不同。 [例1]甲乙丙三个实心正方体分别放在水平桌面上,它们对水平地面的压强相等,已知物体密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙,若分别在三个正方体上表面放置一个质量相等的铜块,则三个正方体对水平地面的压强大小为() A.P甲 题型五、压力压强的变化问题 [例1]如图所示,物体A在水平推力F的作用下,从甲图位置匀速运动到乙图位置.在此过程中,A对桌面的压力将____________,A对桌面的压强将__(填“变大”、“不变”或“变小”) [例2]如图,物体A静止在水平桌面上,把物体A向右移动一点(不落地),则物体A对桌面的() A.压力和压强都不变,B.压力不变,压强变大C.压力变大,压强不变.D.压力和压强都变大 [例3]如图所示,在水平桌面上放置一个装满水的杯子,杯内水对杯底的压强为p1,杯子对桌面的压强为p2。 若将一物块M轻轻地放入杯中,则物块M静止后 A.p1一定不变,p2可能增大B.p1可能增大,p2一定不变 C.p1一定增大,p2可能增大D.p1可能不变,p2一定不变 [例4] [例5] [例6] [例7] [例8] 题型六、叠加问题 [例1]同种材料制成的正方体A和B,如图所示,对地面的压强分别为P1,P2,把A放在B的上面,此时对地面的压强P3为()(用P1、P2表示)P13/P22+p2 [例2]同种材料制成的正方体A和B,如图所示,对地面的压强分别为P1,P2,把B放在A的上面,此时对地面的压强P3为()(用P1、P2表示)P23/P12+p1 [例3]正方体甲和乙的边长之比是2: 3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲如图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为p′。 则p′: p等于() A,9: 13;B,13: 9; C,9: 4;D,13: 4; [例4]如图所示,两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上,金属块B对地面的压强为p1。 若取走金属块A,金属块B对地面的压强为p2。 已知p1: p2=3: 2,金属块A、B的边长之比lA: lB=2: 3,则金属块A与金属块B的密度之比ρA;ρB=27: 16。 [例5]如图所示,质量相等的甲、乙两个立方体放在水平地面上,它们对地面的压强分别为p1、p2。 若把乙叠放到甲上面,则甲对水平地面的压强为p。 下列关于压强p1、p2和p的关系式中正确的是() A、p=2p1;B、p=2p2;C、p=p1+p2;D、p=(p1+p2)/2 [例6] [例7] [例8] 题型七、竖直面上的受到的压强(与物体重力无关) [例1]如图所示,物体重10N,它与竖直墙面的接触面积是0.5dm2,现用24N的水平力把物体按在墙上,墙面受到物体的压力和压强分别为() A.10N,2×103PaB.10N,4.8×103PaC.24N,2×103PaD.24N,4.8×103Pa [例2]如图所示: 重50牛边长为1分米的正方体物块被20牛的水平力紧压后静止在图示位置,则物块对水平支持面的压力是(),压强是();对竖直墙壁的压力是(),压强是().50N5000Pa20N2000Pa [例3] [例4] 题型八、 [例1] [例2] [例3] [例4] [例5] [例6] [例7] [例8] [例9] 题型九、 [例1] [例2] [例3] [例4] [例5] [例6] [例7] [例8] 题型十、 [例1] [例2] [例3] [例4] [例5]
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