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物理探究实验虚拟实验

探究影响压力作用效果的因素

用小桌、砝码和海绵,探究压力的作用效果与压力的大小、受力面积的关系,体会转换法和控制变量法,认识压强。

动手做实验 · Virtual Lab

小桌正放、倒放,放不放砝码,比一比海绵凹陷得有多深

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

海绵、小桌、砝码(500 g)

第 1 步

怎样看出压力的作用效果

压力会使物体发生形变。想办法让这种形变容易被看出来:把小桌放在合适的物体上。

第 1 步「选」:小桌放在什么上面。

准备
  1. 选小桌放在什么上面
  2. 放放小桌
海绵 · 剖面
原来的表面

海绵几乎没有凹陷

文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 海绵
  • 小桌
  • 砝码
  1. 01

    把海绵平放在桌面上,把小桌正放(桌腿朝下)在海绵上,观察海绵的凹陷程度。

    要点用容易形变的海绵,形变才看得出来。

  2. 02

    在小桌的桌面上放一个砝码,观察海绵的凹陷程度,和上一次比较。

    要点受力面积不变,只改变压力。

  3. 03

    把小桌倒放(桌面朝下)在海绵上,再放上砝码,观察海绵的凹陷程度,和上一次比较。

    要点压力不变,只改变受力面积。

  4. 04

    分析比较,得出压力的作用效果与压力的大小、受力面积的关系。

现象

小桌正放时海绵被桌腿压出凹坑,放上砝码后凹陷得更深;小桌倒放并放上砝码时,海绵只凹陷了一点。

结论

压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关: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。

记忆口诀

压力大、面积小,作用效果就明显

受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,作用效果越明显。

01 — Principle

实验原理

压力会使受压的物体发生形变,形变越大,说明压力的作用效果越明显。海绵容易发生形变,用海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果(转换法)。压力的作用效果可能与压力的大小、受力面积有关,研究其中一个因素时,要保持另一个因素不变(控制变量法)。物理学中用压强表示压力的作用效果:p = F / S。

02 — Pitfalls

易错点

Q1为什么用海绵而不用木板?+

木板很硬,受压后的形变很小,看不出来;海绵容易发生形变,凹陷程度明显,便于比较压力的作用效果。

Q2比较「小桌正放不放砝码」和「小桌倒放放砝码」两次,能得出受力面积的影响吗?+

不能。这两次压力和受力面积都不同,改变了两个因素。要比较压力相同(都放砝码)、只有受力面积不同的两次。

Q3压力和重力是一回事吗?+

不是。压力是垂直作用在物体表面上的力,方向垂直于受力面;只有物体放在水平面上、又不受其他竖直方向的力时,压力的大小才等于重力。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 3
  1. 例 1

    下列做法中,为了增大压强的是( )

  2. 例 2

    一个人站在地面上,他从双脚站立改为单脚站立,对地面的( )

  3. 例 3

    压强的单位帕斯卡(Pa)等于( )

04 — In Life

生活中的应用

减小受力面积,增大压强

图钉

图钉尖做得很尖,受力面积小,用不大的力就能按进木板;钉帽做得很大,手指受力面积大,不会觉得痛。

增大受力面积,减小压强

铁轨下铺枕木

火车很重,铁轨铺在枕木上,增大了受力面积,减小了对路基的压强,路基不容易被压坏。

增大受力面积

雪地上的滑雪板

穿上宽大的滑雪板,人对雪地的压强变小,就不容易陷进雪里。

05 — Safety

安全提示

  • 砝码要轻拿轻放,不要砸到手。
  • 小桌放在海绵中央,防止翻倒。

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