小明和小华分别开坦克和步行通过一个沼泽地
(1)______叫做压强
(2)小明很顺利的通过了沼泽地,小华却陷在沼泽地中,请你分析一下原因
答:压强的大小与______和______有关.小明开坦克经过沼泽地,坦克的重力很大,所以对地面的______很大,但坦克装有履带,地面的受力面积很大,它对沼泽地的压强就
______,小华的体重虽然不大,对沼泽地的______较小,但地面的受力面积较小,对地面的压强就______,所以小明很顺利的通过.
(3)小明和小华的质量是60kg,坦克的质量是20t,每条履带与地面的接触面积是2m2,算一算,坦克对地面的压强多大?
(4)你能否设计一个实验验证“压强的大小不光和受力面积有关,还跟压力大小有关”
解:(1)压强的定义是物体单位面积受到的压力;
(2)压强的大小与压力和受力面积有关.小明开坦克经过沼泽地,此时坦克的重力等于坦克对地面的压力,所以坦克的重力很大,对地面的压力就很大,但坦克装有履带,地面的受力面积增大,它对沼泽地的压强就减小,因此小明很顺利的通过.
小华的体重不大,对沼泽地的压力也较小,但小华与地面的受力面积较小,所以对地面的压强就较大,因此小华却陷在沼泽地中.
(3)坦克对水平地面的压力:
F=G=mg=20×1000kg×10N/kg=2×10
5N,
对地面压强:p=
=
=0.5×10
5Pa.
(4)如下图所示:甲和乙比较,压力大小相同,受力面积不同,所以可以验证压力作用效果与受力面积的关系.
乙和丙比较,受力面积相同,压力大小不同,所以可以验证压强的大小不光和受力面积有关,还跟压力大小有关.
故答案为:(1)物体单位面积受到的压力;
(2)压力;受力面积;压力;小;压力;大.
(3)坦克对地面的压强为0.5×10
5Pa.
分析:(1)根据压强的定义来解答此题即可.
(2)减小压强的方法:一是当压力一定时,增大受力面积;二是当受力面积一定时,减小压力;三是在条件允许的情况下,可以同时减小压力、增大受力面积.
(3)坦克对水平地面的压力等于本身的重力,受力面积为两条履带的总面积,根据公式p=
求坦克行驶时对地面的压强.
(4)要解决此题,需要掌握影响压力作用效果的两个因素:压力大小和受力面积的大小.所以在实验过程中要用到控制变量法:要研究作用效果与一个量之间的关系,需控制另一个量不变.
点评:本题考查了有关压强知识在生活中的应用,贴近生活实际,便于激发学生探究物理现象的兴趣,同时,也体现了新课程的指导思想.此题还考查了学生对控制变量法的应用,在实验中一定要注意不变的量和变化的量.