师:同学们好,上节课我们利用压强公式计算了不同情况下的压强大小,了解到嫦娥五号组合体对月球表面的压强与人站立时对地面的压强接近。但是嫦娥五号组合体对月球表面的压力大小有5000多牛,约是人站立时对地面压力大小的10倍,可二者产生的压强大小相当,这是怎么做到的呢?实验表明,所有材料能够承受的压强都有一定限度,加在材料上的压强一旦超过这个限度,材料就会受到损坏。人类探月发现月球表面铺满了疏松的矿物质颗粒。
嫦娥五号落月的关键在于“平稳”二字,为了保证探测器不陷落于月壤,我们就要想办法减小压强。那么怎么减小压强呢?我们先找找生活中减小压强的例子,比如装载货物的大卡车,为了防止大卡车在运输货物时损坏路面,同学们,你们知道实际情况中都采取了哪些方式吗?这些方式又是如何减小对地面的压强呢?
生:车一般装的货物比较多,载重就会比较大,所以在设计时就会配上更多的轮子。根据所学的压强知识,因为p等于F比S,当压力不变时,增大受力面积,可以减小对地面的压强。
生:我知道卡车还有载重限制的规定,不可以超载。同样根据压强定义式,当受力面积不变时,减小对地面的压力大小,压强就小了,从而保护路面。我还知道,限制卡车的载重除了能保护路面,也能减小车辆刹车时由于惯性仍向前运动的制动距离,保障交通安全。
师:同学们说得很好,这些规定和措施除了保证行驶中的安全以外,也通过减小压力大小和增大受力面积来减小对路面的压强,起到了保护路面的效果。所以我们得到减小压强的方法是增大受力面积和减小压力大小。同学们,你们还知道生活中有哪些减小压强的实例?这些例子分别用哪种方式减小了压强呢?请大家思考一下。
生:老师,我为了减小每天背书包时肩膀受到的压强,用的是宽大肩带的双肩书包,这样可以增加肩带对肩膀的受力面积。我还会每天认真整理书包,拿走不需要用到的书本,减少书包对我肩膀的压力,这样就减小了书包对我的压强。而且我注意到写字用的笔,在握笔的地方常常设计了海绵或橡胶,这样可以增大受力面积,减小压强,让写字时手指更舒服。
师:小云同学说得很好,这些实例都用到了减小压强的知识,你们还知道生活中的其他例子吗?
生:老师,我寒假里去北方旅游玩雪,在雪地上行走特别容易陷入雪中,所以要减少携带不必要的东西,做到轻装前行,减小压力大小。爸爸还给我准备了雪鞋,宽大的雪鞋可以增大受力面积,也能减小压强呢。这次我去旅游,是坐火车去的,火车的座椅坐着很舒适,我仔细观察后发现是因为座椅做得宽大,就增大了受力面积,这样就减小了压强,所以乘坐会很舒适。而且火车轨道是铺在枕木上,枕木增大了受力面积,减小了火车对地面的压强。
师:小江同学观察得很仔细,我们知道了减小压强的方法,生活中是不是只需要减小压强呢?有没有需要增大压强的情况呢?
生:老师,我们把图钉按进软板就要增大压强。
师:对的,为了把图钉更容易地按进软板,同学们会用哪些方法呢?这些方法是如何增大压强的呢?
生:我会用更大的力摁图钉。根据压强定义式,当受力面积不变时,增大对墙面的压力大小,可以增大压强,这样就更容易将图钉压进软板了。
生:我会选择一段更尖锐的图钉,还是根据压强定义式,当压力大小不变时,减小受力面积可以增大压强。这样用较小的力也能使图钉尖端对墙面产生很大的压强,就容易将图钉压入软板。
师:同学们分析得很好,所以我们得到增大压强的方法是增大压力大小和减小受力面积。同学们还知道生活中有哪些实例是属于增大压强的吗?这些例子分别用哪种方式增大了压强?请大家思考一下。
生:老师,我知道指压板的凸起处会让脚底有明显按压的感觉,这是因为受力面积减小了,凸起处就增大了对脚底的压强。路上的盲道也是这个道理。
生:我还知道剪刀的刀刃要磨得锋利,这样通过减小受力面积就可以更轻松剪开东西。使用菜刀也是这个道理,如果遇到不容易切的东西,还要用更大的力来增大压力,增大压强。
