資源簡介 (共51張PPT)第2章 力與空間探索第3節 壓強八上科學 ZJ1.了解壓力,知道壓力的作用效果,確認壓力作用效果與壓力大小、受力面積大小的關系,引出壓強概念、單位和公式,進行簡單計算,知道改變壓強大小的方法;理解液體內部有壓強,知道影響液體內部壓強的因素和液體內部壓強的特點,建立完整的科學觀念。2.學會控制變量法設計實驗,利用壓強知識解釋生活中相關的現象,學會運用增大或減小壓強的方法,能對具體問題作出分析和判斷,提升科學思維;感知液體壓強是一種客觀存在,能利用液體壓強特點來解釋相關的現象。1.壓力的定義:壓力是垂直作用在物體表面上的力,是物體之間由于相互擠壓而產生的。實 例 _________________________ 放在水平桌面上的杯 子對桌面的作用力 _______________________ 手指按墻,手指對 豎直墻面的作用力 ______________________________________放在斜面上的物體對斜面的壓力總 結 (1)方向:垂直于接觸面,指向受力物體。(2)作用點:作用在受力物體表面辨析比較比較 物體 對斜面的壓力 物體 受到的重力區 別 力的示意圖 ______________________________________ _______________________________________施力物體 物體 地球受力物體 斜面 物體性質 彈力 引力比較 物體 對斜面的壓力 物體 受到的重力區 別 產生原因 物體間相互接觸且擠壓 地球的吸引大小 和彈性形變程度有關方向 垂直于接觸面指向受力物 體 豎直向下等效作用點 接觸面中心 重心比較 物體 對斜面的壓力 物體 受到的重力聯系 (1)壓力不是重力,但很多時候壓力是由重力 產生的; (2)當物體在水平面上靜止或做勻速直線運動 時,物體對水平面壓力的大小、方向跟物體受 到的重力的大小、方向相同 2.教材第79頁探索活動:影響壓力作用效果的因素提出問 題 壓力的作用效果跟哪些因素有關?猜想與 假設 壓力的作用效果可能與壓力的大小有關,還可能與受力面積的大小有關設計與 進行實 驗 _________________________________________________________________(1)如圖甲所示,將小桌正立放在海綿上,觀察海綿的凹陷程度;(2)如圖乙所示,將小桌正立放在海綿上,在小桌上放上砝碼,觀察海綿的凹陷程度;(3)如圖丙所示,將小桌倒立后放在海綿上,并在其上放一個砝碼,觀察海綿的凹陷程度分析與 論證 (1)比較甲圖和乙圖,海綿受力面積相同,乙圖中海綿受到的壓力大、凹陷深,壓力的作用效果比甲圖明顯;(2)比較乙圖和丙圖,海綿受到的壓力相同,乙圖中海綿的受力面積小、凹陷深,壓力的作用效果比丙圖明顯實驗結 論 壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積大小有關:(1)受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;(2)壓力的大小一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯典例1 (金華九中期末)如圖所示,小文把同一個裝滿水的礦泉水瓶用兩種方式放在同一塊海綿上,壓力作用效果明顯的是圖____(選填“甲”或“乙”),這一現象說明壓力作用效果與__________大小有關;將瓶中水倒掉一半后按圖甲所示的方式放置,比較前后兩次海綿形變的大小,這是探究壓力作用效果與__________的關系。乙受力面積壓力大小解析:小文把同一個裝滿水的礦泉水瓶用兩種方式放在同一塊海綿上,由題圖可知,壓力作用效果明顯的是題圖乙。題圖甲和題圖乙中壓力相同,題圖乙中受力面積較小,壓力的作用效果更明顯,這一現象說明壓力作用效果與受力面積大小有關;將瓶中水倒掉一半后按題圖甲所示的方式放置,比較前后兩次海綿形變的大小,此時受力面積相同,壓力不同,這是探究壓力作用效果與壓力大小的關系。3.壓強(1)定義:物體所受壓力大小與受力面積之比。(2)公式:壓強,表示壓強,表示壓力,表示受力面積。公式的變形應用: 利用壓強求壓力:。利用壓強求受力面積:。(3)單位:在國際單位制中,壓強的單位是帕斯卡,簡稱帕。 ,帕斯卡是一個很小的單位,常用的壓強單位有百帕、千帕、兆帕 。對壓強單位的認識 一張對折的報紙 平鋪在水平桌面 上時,對桌面的 壓強約為 一塊平放的 磚對水平地 面的壓強約 為 坦克的履帶 對水平地面 的壓強約為 成年人站立在水平地面上對地面的壓強約為典例2 關于壓力和壓強的說法正確的是( )DA.壓力越大,壓強一定越大B.受力面積越小,壓強一定越大C.受力面積相同,物體越重,壓強一定越大D.壓力相同,受力面積越大,壓強一定越小解析:只有在受力面積一定時,壓力越大,壓強才越大,但壓力不一定等于重力,A、C選項均錯誤;只有在壓力一定時,受力面積越小,壓強才越大,B選項錯誤。4.應用壓強公式時的注意事項單位 統一 用壓強公式計算時,各物理量的單位必須統一用國際單位制單位,的單位為,的單位為,的單位為確定 受力 面積 公式中的 是受力面積,它是施力物體擠壓受力物體時,兩者相互接觸的面積。如圖所示,將一底面積為的物體 分別放置在面積為和的兩個桌面上,兩種情況下,物體對桌面的壓力相等,但圖甲中受力面積是 ,圖乙中受力面積是________________________________________典例3 (紹興期末)如圖是一個身高體重測量儀,當體檢者站在臺面上時,能自動顯示其身高、體重。若體檢者重,雙腳與臺面的接觸面積為 ,則他對臺面的壓強為__________ 。解析:體檢者站在臺面上時,對臺面的壓力,對臺面的壓強 。方法 實例增大 壓強 壓力一定,減小 受力面積 刀口很鋒利,縫衣針的針頭、圖釘的釘頭很尖,滑冰鞋的底下裝有冰刀,蚊子尖尖的口器,啄木鳥的尖喙,破窗錘的錘頭做成錐狀等受力面積一定, 增大壓力 壓路機的碾子質量很大增大壓力的同時 減小受力面積 用鐵錘釘釘子方法 實例減小 壓強 壓力一定,增大 受力面積 書包的背帶較寬,坦克安裝履帶,鐵軌鋪在枕木上,駱駝有寬大的趾,載重汽車的車輪又寬又多,紀念碑寬大的底座,用滑雪板滑雪等受力面積一定, 減小壓力 現代建筑廣泛采用空心磚,中空的石柱,道路上禁止超載等減小壓力的同時 增大受力面積 人在冰面上行走發現有破冰危險時,丟掉負重且改為匍匐行進教材第81頁“坦克裝有履帶”和“火車軌道”都是通過增大受力面積來減小壓強的;“破窗錘”和“足球鞋底做了鞋釘”都是通過減小受力面積來增大壓強的。典例4 (寧波鎮海區期中)下列選項中,屬于減小壓強的是( )(含教材第81頁思考與討論答案)BA.啄木鳥的喙B.駱駝的趾C.鱷魚的牙齒D.蚊子的口器解析:啄木鳥的喙很尖,鱷魚的牙齒很尖,蚊子的口器尖細,都是通過減小受力面積來增大壓強的,故A、C、D不符合題意;駱駝的趾很大,通過增大受力面積來減小壓強,便于駱駝在沙漠中行走,故B符合題意。1.教材第82頁探索活動:探究液體壓強的存在提出 問題 固體會產生壓強,液體是否也會產生壓強? 實驗 過程 _______________________________________________ _______________________________________________ _____________________________________實驗 現象 將水注入管內約 處時橡皮膜向外凸出, 將水注入管內約 處時橡皮膜向外凸出更 明顯 豎直玻璃管下端插入水下 時,橡皮膜向內凸出結論 液體對容器底部和側壁都會產生壓強,液體的深度越大, 壓強越大 2.壓強計作用 比較液體內部的壓強大小構造圖 示 ______________________________________________________________________工作原 理 當橡皮膜受到外力作用而向里凹陷時, 形玻璃管兩側液面出現高度差,因此可通過兩側高度差來反映壓強的大小,液面高度差越大,表示壓強越大3.教材第83頁探究實踐:探究液體內部壓強的特點提出 問題 液體內部壓強的大小跟哪些因素有關?作出 猜想 液體內部壓強大小與深度有關,液體內部同一深度各個方向的壓強相等實驗 原理 當壓強計金屬盒上的橡皮膜沒有受到壓強時, 形管兩側的液面相平;當金屬盒上的橡皮膜受到壓強時, 形管兩側液面便出現高度差,壓強越大,液面高度差就越大控制 變量 控制液體的密度與 金屬盒在液體中的 深度都相同,改變 金屬盒的方向 控制液體的密 度、金屬盒的方 向都相同,改變 金屬盒在水中的 深度 控制金屬盒的方向、在液體中的深度都相同,改變液體的密度(增大)進行 實驗 _________________________________________ _______________________________________ ________________________________________現象 分析 形管兩側液面的 高度差不變,即液 體內部的壓強不 變,說明同一深度 液體內部壓強的大 小與方向無關 金屬盒所處的深 度越大, 形管兩 側的液面高度差 越大,即液體內 部的壓強越大 液體的密度變大,形管兩側的液面高度差變大,即液體內部的壓強變大探究 歸納 (1)液體內部各處都有壓強;(2)同種液體在同一深度處,液體向各個方向的壓強相等;(3)液體內部的壓強隨深度的增加而增大;(4)不同的液體在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,液體的密度越大,壓強越大探究液體內部的壓強跟哪些因素有關時用到了控制變量法;用壓強計的兩玻璃管內液面的高度差的大小表示壓強的大小,將抽象的問題轉換為直觀、形象的問題,這種研究問題的方法叫作轉換法。典例5 (嘉興期末)小明做“探究液體的壓強”實驗時得到的幾組數據如下表。序號 液體 深度/ 橡皮膜方向 壓強計左右液面高度差/1 水 5 朝上 4.92 水 5 朝下 4.93 水 5 朝側面 4.94 水 10 朝側面 9.85 水 15 朝側面 14.76 酒精 15 朝側面 11.8根據表中的數據,請回答下列問題:(1)比較序號為_________的三組數據,可得出結論:同種液體在同一深度處,液體向各個方向的壓強都相等。1、2、3解析:要得出“同種液體在同一深度處,液體向各個方向的壓強都相等”的結論,就要控制同種液體且深度相同,改變橡皮膜的方向,故要比較序號為1、2、3的三組數據。(2)比較序號為3、4、5的三組數據,可得出結論:___________________________________。液體內部的壓強隨深度的增加而增大解析:比較序號為3、4、5的三組數據可得,同種液體,深度增加,壓強計左、右液面的高度差增大,即壓強增大,說明液體內部的壓強與深度有關,深度越大,壓強越大。(3)比較序號為______的兩組數據,可得出結論:在同一深度處,不同液體的壓強與液體的密度有關。5、6解析:探究液體的壓強與液體密度的關系時,要控制深度相同,改變液體的密度,即液體不同,故比較序號為5、6的兩組數據。1.液體壓強的計算公式如圖所示,在容器中裝有密度為 的液體,要計算液體在深度為處的壓強 ,因為液體壓強與深度和液體密度有關,所以可以在液體中取底面積為、高為 的一個棱柱形(或圓柱形)液柱為研究對象。這種研究科學問題的方法稱為建模法。當液體靜止時,這個液柱也處于靜止狀態。根據二力平衡條件知,液柱底面所受的豎直向上的壓力與液柱的重力 是一對平衡力,即。又,,因此有 。所以深度為處的液體產生的壓強為 。也可按下列步驟推導:(1)液柱對底面的壓力 ;(2)液柱對底面的壓強,即 。2.對液體壓強公式的理解(1)凡是液體產生的壓強,都可用公式 來計算和討論。( 是從研究點到自由液面(與大氣連通的液面)的豎直距離)(2)應用公式 時,各個物理量的單位都應統一為國際單位制單位。 的單位一定要用,的單位要用 ,計算出的壓強單位才是 。(3)在液體壓強公式中,表示深度。判斷出 的大小是計算液體壓強的關鍵。如圖所示, 點的深度,點的深度, 點的深度,、 兩點的深度都是,、 兩點的深度都是。(4)液體壓強的計算公式,此公式變形為, 。在已知液體的密度、深度、壓強三個物理量中的任意兩個量時,可通過公式計算第三個量。辨析比較壓強的定義式和液體壓強公式的區別與聯系。壓強的定義式 液體的壓強公式區 別 適用 范圍 普遍適用 一般適用于液體決定 因素 壓力和受力面積 液體的密度和深度壓強的定義式 液體的壓強公式區 別 計算 順序 先計算壓力,后計算壓強 (利用 ) 先計算壓強(利用),后計算壓力(利用 )壓強的定義式 液體的壓強公式聯系 (1)液體的壓強公式 是根據液體的特點,利 用定義式 推導出來的。 (2)在特殊情況下,用公式和 均可計算 豎直放在水平面上的固體對水平面的壓強,這里所說 的特殊情況,是指該固體為質地均勻、上下粗細一致 的柱體(如圓柱、棱柱等);此時, 指該固體的密 度, 指該固體的高度。 壓強的定義式 液體的壓強公式聯系 (3)對于其他不規則容器,計算液體的壓強一定要 用公式 ,否則會出現錯誤 3.液體對容器底部的壓力和液體重力的關系容器類型 容器底部受到液體壓力的定 性分析 容器底部受到液體壓力的定量分析_______________________ 由于液體所受重力的方向是 豎直向下的,可以認為柱形 容器中液體的重力全部壓在 了容器底部,所以 液體對容器底部的壓力,即容器類型 容器底部受到液體壓力的定 性分析 容器底部受到液體壓力的定量分析__________________________ 在口大底小的擴口容器中, 虛線外那一部分液體的重力 作用在傾斜的側壁上,作用 在容器底部的壓力只等于以 容器底面積大小形成的液柱 的重力,所以 液體對容器底部的壓力 ,即,即指以容器底面積大小形成的液柱的重力容器類型 容器底部受到液體壓力的定 性分析 容器底部受到液體壓力的定量分析_____________________________ 口小底大的縮口容器側壁會 受到液體向上的壓力,因為 物體間力的作用是相互的, 所以側壁不但不起支持液體 重力的作用, 液體對容器底部的壓力 ,即,即指以容器底面積大小形成的液柱的重力容器類型 容器底部受到液體壓力的定 性分析 容器底部受到液體壓力的定量分析_____________________________ 反而給液體施加了一個向下 的壓力,于是容器底部不但 要承受液體的重力,還要承 受側壁對液體施加的向下的 壓力,所以 液體對容器底部的壓力 ,即,即指以容器底面積大小形成的液柱的重力典例6 (原創題)如圖,甲、乙、丙是三個質量和底面積均相等的容器,若容器中都裝入等質量AA.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一樣大解析:三個容器裝入相同質量的水,因容器的底面積相等,所以,三個容器內水的深度關系為,由 可知,容器底部受到水的壓強關系為 。的水(水不溢出),三個容器底部受到的水的壓強( ) 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫