关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)

气球躺钉板

有这样一个小实验,把气球压在一根钉子上时气球瞬间爆破,但如果多一些钉子组成钉板或钉床,再把气球放上去,钉子多了,但气球却安然无恙,这是为什么呢?

关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(1)

1 基础知识

压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。

压力是相互接触的物体彼此挤压对方是物体表面发生形变而产生的力,因此压力是一种弹力。

压力产生的条件:两物体必须相互接触,而且有挤压作用

压力的方向:垂直于受力物体表面并指向被压物体。

压力与重力的区别:

关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(2)

2 影响压力作用效果的因素

【提出问题】我们已经知道压力会使物体表面发生形变,那么压力的作用效果跟那些因素有关呢?

【实验假设】猜想可能与压力的大小及受力面积的大小有关

【实验方法】控制变量法

【实验设计】

通过海绵发生的形变显示压力产生的作用效果,利用砝码改变压力的大小,小桌的放置方式改变受力面积的大小

(1)将A、B两个小桌放在海绵上,在B桌上放100g砝码,比较观察

关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(3)

(2)在A、B两个小桌上分别放100g砝码,观察,再将B桌翻转,让桌面压在海面上,观察现象

关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(4)

【现象分析】

(1)实验(1)中,A、B两桌都是正放在海面上,四个桌腿压在海绵上,受力面积相同,在B桌上放砝码之后压力变大,压力的作用效果较A桌明显。可以得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;

(2)实验(2)中,海绵受到的压力相同,但A桌正放桌腿向下,B桌翻转桌面向下,A桌与海面的接触面积小于B,A压力的作用效果更明显。说明:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。

【实验结论】

压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。

3 注意事项

【思考】

在对比试验中,如果将其中一组试验选用木板代替海绵,这种方案可行吗?

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我们可以看到,虽然用木板实验也会发生形变,但这样无法控制受压面的材料,对比实验的结果不具有可比性。

另外也不推荐都采用木板进行实验,原因为此实验是通过受力物体的形变程度来体现压力的作用效果的,海绵之类的物体易发生形变,而木板等一些较硬的物体形变程度不明显。

4 多学一点点

为了描述压力的作用效果,物理学中引入了压强的概念,压强的定义式p=F/S,由前面的实验可知压强的大小与压力和受力面积的大小有关。

因此我们也可以得出增大或减小压强的方法:

关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(6)

还记的我们开始说的气球躺钉板吗,现在你知道为什么了吗?这里面也有部分压强的原因哦,用我们今天学的内容解释一下吧。

只有一个钉子时受力面积小压强大气球很容易戳破;而钉板有很多钉子增加了受力面积,当压力一定时,受力面积增大压强减小,所以就不会爆啦~同样的原理也可以解释那些气功大师躺在钉床上胸口碎大石哦~也并不是什么玄学,有一定物理原理在里面啦~

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关于物理压力与压强的问题(我用工具学物理)(7)

找到八年级下>压强>压强(知识点课),里面的固体压强C就是啦~

祝大家周末愉快哈~

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