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压力的作用效果与压强的对应关系探讨

2019-04-26 21:42 [总结反思] 来源于:物理ok网|作者:陈老师整理|点击量:
导读:昨天看到班级论坛上一个问题:压力的作用效果是否与受力面的材料有关。 原先也没有考虑过这个问题,现在想想看,把木块分别放在塑料泡沫和木板上,压力的作用效果也不一样。为什么课本上没有提到呢? 昨天给同组老师说出了这个问题,经我们讨论,主要从

昨天看到班级论坛上一个问题:压力的作用效果是否与受力面的材料有关。

原先也没有考虑过这个问题,现在想想看,把木块分别放在塑料泡沫和木板上,压力的作用效果也不一样。为什么课本上没有提到呢?

昨天给同组老师说出了这个问题,经我们讨论,主要从两方面来思考:

      ①压力效果出发思考:压力的作用效果是使物体发生形变,形变程度越明显,说明力的作用效果越明显。在压力大小和受力面积相同时,接触面材料不同,形变程度也不同,压力作用效果与接触面材料有关。

从压强的物理意义思考:压力的作用效果用压强来表示,压强只与压力大小和受力面积有关,接触面材料无关。

通过网上查资料,看到这道中考题:

       28.(6分)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.



请你根据已学过的压强知识分析:

(1)小明和小华是根据的现象来比较压力的作用效果的.

(2)造成前后两个结论不一致的原因.

(3)设图(b)中小桌对海棉的压强是Pb,图(c)中小桌对木板的压强是Pc,则PbPc(小于/等于/大于).

(4)比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:.


其中第4小问解释了我们的困惑:用“压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件”。压力的作用效果用压强来表示,不意味着相等的压强一定产生相同的作用效果。说明压强与压力的效果不是一回事。用压强来表示压力作用效果是有条件的,那就是被压物体的材料要相同。所以压力的作用效果与受压物体的强度有关.


      2009年5月5日下午,初二物理教师集体备课时讨论了一道练习题。经查是2007年淮安市第31题。

      小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图甲所示(图略)。

     (1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大。小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与_________有关。

     (2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与_________有关。

     (3)实验过程中,压力的作用效果是通过_______________表现出来的。

     (4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上,如图20乙所示,比较甲、乙两种情况后,小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关,请对此结论作出简要评价。_______________________________________________。

      讨论的焦点是第4小问:压力的作用效果与接触面的材料是否有关?

多数人认为,压力的作用效果用压强来表示,压强只与压力大小和受力面积有关,所以压力作用效果与接触面的材料无关。

我边听边想,我课上讲的是有关啊!他们的观点听起来也有道理,还找不到否定的理由。但在甲和乙两图中,压力大小相等、受力面积也相等,接触面凹陷的深度不同,不就是压力作用效果与接触面的材料有关吗?也不能否定我的观点啊。

      这个问题把我难住了。但我决心把它搞个水落石出!

      我晚上思考,睡觉思考,睡不着时还爬起来翻翻物理参考资料、工具书,大学时的书、函授时的书,可是找不到答案。

      第二天一到校,我也没有立即去巡视班级。而是在网上搜索……,正常情况下,各省市的试卷答案都能找到,可这一次就是找不着答案。

      上午第一节课时,我拔通了初二物理组的电话。把我的困惑告诉了他们,请他们重新思考、查资料,能否找到合理的解释。

实际上是从两个出发点思考时发生了冲突。

      一是从压力效果出发思考:压力的作用效果是使物体发生形变,在压力大小和受力面积相同时,接触面材料不同,形变也不同,压力作用效果与接触面材料有关。

      二是从压强的物理意义思考:压力的作用效果用压强来表示,压强只与压力大小和受力面积有关,与接触面材料无关。

虽然我没有在场,但我知道物理组的讨论是激烈的,因为不断有争论消息传来。

      第二天中午的消息。“力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关。用大小相等、方向相同、作用点的位置相同的力,拉弹性不同的弹簧,弹簧的形变不同。说明力的作用效果与被作用的物体性质有关。”

      第二天晚上的消息。他们找到了2005年镇江中考物理题第28题。

      在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.

      请你根据已学过的压强知识分析:

      (1)小明和小华是根据__________________________的现象来比较压力的作用效果的

      (2)造成前后两个结论不一致的原因是__________________________。

      (3)设图(b)中小桌对海棉的压强是Pb,图(c)中小桌对木板的压强是Pc,则Pb________________Pc(小于/等于/大于)。

      (4)比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:__________________________。

      其中第4小问解释了我们的困惑:用“压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件”。说明压强与压力作用效果不是一回事。用压强来表示压力作用效果是有条件的,那就是被压物体的材料要相同。

      问题越讨论越明朗。这就是集体的力量。

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(编辑:wuliok.com)



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