初三一開(kāi)學(xué),就接觸壓強(qiáng)這個(gè)抽象的物理概念,學(xué)習(xí)好的同學(xué)雖牢牢記住了壓強(qiáng)的定義,甚至還理解了比較壓力作用效果的三種方法:1、在受力面積相等時(shí)比壓力的大。簤毫υ酱,壓力作用效果越明顯;2、在壓力相等時(shí)比受力面積:受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;3、在壓力、受力面積都不相等時(shí),則比較單位面積的壓力,單位面積的壓力越大,壓力的作用效果越明顯。也從而理解了壓強(qiáng)概念的引入,這樣的學(xué)生應(yīng)該說(shuō)是不錯(cuò)的。但他們對(duì)下列問(wèn)題卻往往束手無(wú)策:
問(wèn)題一
下面所說(shuō)的哪些現(xiàn)象是與壓強(qiáng)這個(gè)概念有關(guān)的?
、、坐在沙發(fā)上比坐在木椅上舒服;Ⅱ、穿窄鞋跟的姑娘會(huì)在泥地上留下較深的腳。虎、在固定家具的螺絲帽下面墊上個(gè)較大的墊圈;Ⅳ、壘磚時(shí),對(duì)壘的高度必須有一定的限度。A、Ⅱ、Ⅲ對(duì)B、Ⅰ、Ⅱ?qū)、Ⅰ、Ⅳ對(duì)D、都對(duì)
究其原因,主要是沒(méi)有理解壓強(qiáng)概念的由來(lái)是什么?壓強(qiáng)在生活中有哪些應(yīng)用?也就是平常所說(shuō)的沒(méi)有理解它的來(lái)龍去脈。
我們知道,作用在物體上的斜向外力,一般可分為兩個(gè)方向上的力:一是垂直于物體表面上的力,二是平行于物體表面的力,我們簡(jiǎn)稱為切向力(使物體運(yùn)動(dòng)的力)和法向力(壓緊物體的力或向上提起的力),而壓力的方向都是指向受力物的。我們還知道,力的作用效果有兩個(gè):一是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),二是使物體產(chǎn)生形變,對(duì)于壓力,我們研究的一般是物體受到擠壓時(shí)使物體產(chǎn)生的壓縮形變問(wèn)題。那么,壓力產(chǎn)生的形變具體又體現(xiàn)在哪些方面呢?這就需要我們花大力氣去研究、分析、綜合,讓抽象的物理概念回歸生活。經(jīng)過(guò)分析、歸納可知,壓力產(chǎn)生的形變效應(yīng)具體有以下四種類(lèi)型:1、人、拖拉機(jī)的壓力對(duì)地面產(chǎn)生的凹陷程度類(lèi);2、手握雞蛋的壓力對(duì)它產(chǎn)生的破壞程度類(lèi);3、背書(shū)包時(shí),書(shū)包重力產(chǎn)生的壓力使人感覺(jué)到的舒服程度類(lèi);4、撳圖釘時(shí)的壓力對(duì)墻產(chǎn)生的進(jìn)入對(duì)方的難易程度類(lèi)等。而問(wèn)題一中所說(shuō)的這些司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象,正是壓強(qiáng)概念的具體體現(xiàn)。壓力對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不陌生,為什么要引入壓強(qiáng)這個(gè)陌生的新概念,就是因?yàn)閴簭?qiáng)不等于壓力,壓力大,壓力的作用效果不一定大,對(duì)物體的破壞程度不決定于壓力,而是決定于壓強(qiáng),每個(gè)物體的承受能力都有一定的限度,指的也不是對(duì)壓力的承受能力的限度,而是對(duì)壓強(qiáng)的承受能力的限度。萬(wàn)里長(zhǎng)城由于其重力產(chǎn)生的壓力可謂是大得無(wú)法統(tǒng)計(jì),然而它對(duì)地基要求并不太高,高聳入云的金茂大廈對(duì)地面的壓力雖說(shuō)不能與萬(wàn)里長(zhǎng)城相比,但它對(duì)地基的要求卻不能與之相提并論了,就是因?yàn)閮烧咚a(chǎn)生的壓強(qiáng)相差懸殊。在墻上按圖釘,根據(jù)固體壓力傳遞的規(guī)律可知,手對(duì)釘帽的壓力大小等于釘尖對(duì)墻的壓力,雖說(shuō)兩者的壓力相等,但釘帽對(duì)手與釘尖對(duì)墻的進(jìn)入對(duì)方的難易程度相比就有天壤之別。綜上所述,壓力對(duì)生產(chǎn)、生活的影響并不太大,而壓強(qiáng)跟生產(chǎn)、生活卻息息相關(guān)。壓力跟我們雖然熟悉,但我們并不關(guān)心,壓強(qiáng)跟我們雖然陌生,但我們卻時(shí)時(shí)關(guān)心。
只有明確了壓強(qiáng)的來(lái)龍去脈,對(duì)以下的幾個(gè)問(wèn)題才有較深刻的了解。請(qǐng)同學(xué)們自己試試。
問(wèn)題二
1、縫衣服的針,為什么做得很尖;而納鞋底時(shí)所用的“頂針”卻做得較大?2、鐵軌為什么要鋪在枕木上,而不能直接鋪在地上?枕木為什么要鋪在石子上,而不直接鋪在地上?3、拖拉機(jī)的履帶為什么要做得又大又寬?而履帶間的棱卻做得凸而薄?4、三國(guó)時(shí)傳說(shuō)中的關(guān)羽,他力大無(wú)窮,手拿一把青龍偃月刀,鋒利異常,削鐵如泥……請(qǐng)說(shuō)說(shuō)其中涉及到的物理知識(shí)。
問(wèn)題二參考答案:1、在壓力相當(dāng)?shù)那闆r下,減小受力面積,增大壓強(qiáng);增大受力面積,減小壓強(qiáng)。2、增大受力面積,減小壓強(qiáng);分散(減。〾毫Γ龃笫芰γ娣e,減小壓強(qiáng)。3、增大受力面積,減小壓強(qiáng),防止陷入泥中;減小受力面積,增大壓強(qiáng),抓住地皮,有利行駛。4、力大無(wú)窮:壓力大;鋒利異常,受力面積小:削鐵如泥,壓強(qiáng)大。
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