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課程名稱 ： 壓力

課程名稱 ： 壓力. 仁愛國中 李美惠.  接觸面的壓力. 力效應觀察. 右側手. 左側手.  力效應觀察： （ 1 ）以兩指輕壓原子筆之兩端，筆維持靜止狀態：  筆靜止 ： 筆所受合力＝ 。  左側手施力 右側手施力 。  左側手指凹陷程度 右側手指凹陷程度  受力相同下 ，接觸面積愈 ，凹陷程度愈大. 0. ＝. ＞. 小. 壓力效應觀察. W. W. W 1. W 2.

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Presentation Transcript

  1. 課程名稱：壓力 仁愛國中 李美惠

  2.  接觸面的壓力

  3. 力效應觀察 右側手 左側手 力效應觀察：（1）以兩指輕壓原子筆之兩端，筆維持靜止狀態：  筆靜止： 筆所受合力＝。  左側手施力右側手施力。  左側手指凹陷程度右側手指凹陷程度  受力相同下，接觸面積愈，凹陷程度愈大 0 ＝ ＞ 小

  4. 壓力效應觀察 W W W1 W2  半滿與全滿  正立與倒立 壓力效應觀察：（2）將數個保特瓶裝水，置於海棉墊上：  半滿與全滿：保特瓶與海棉墊接觸面積相同時 的水瓶對海綿墊的凹陷程度較大。  接觸面積相同下，下壓重量愈，凹陷程度較大  正立與倒立：保特瓶的總重量相同時 的水瓶對海綿墊的凹陷程度較大。  下壓重量相同下，接觸面積愈，凹陷程度較大 全滿 大 倒立 小 W1＜W2

  5. 壓力 壓力：（1）意義：物體受力後的凹陷程度，發生於。（2）定義： 物體在單位面積上所受垂直方向的作用力 壓力＝與的比值，符號：。（3）壓力單位： 。 。。 接觸面 P 垂直作用力 受力面積

  6. 範例解說 1.如下圖所示，有一4500 gw的木塊，三邊長度分別為30公分、40公分、50公分，則： 將甲面放於桌面，其施於桌面的壓力？gw/cm2。 將乙面放於桌面，其施於桌面的壓力？gw/cm2。 將丙面放於桌面，其施於桌面的壓力？gw/cm2。  面積愈的面，其壓力最大，因此時P、A成關係。 3 3.75 2.25 小 乙 反比

  7. 範例解說 2.如下左圖，A 正方體木塊的邊長為10 cm，重量為 500 gw；B 正方體銅塊的邊長為 5 cm，重量為1000 gw，則： A 與 B 接觸面的壓力為多少？gw/cm2。  B 與地面接觸處的壓力為多少？gw/cm2。 20 60

  8. 壓力的運用 • 以相同的力用刀子切割麵包，刀鋒愈銳利，愈容易切開（圖 6-23），這是因為愈銳利的刀鋒與麵包接觸的面積較小，壓力效果較大

  9. 敲擊鐵釘，若尖端在前，鐵釘易穿透牆壁（圖 6-24），平端在前，則不易穿透

  10. 豆腐放在一枝筆上，筆可刺破豆腐，但放在許多細鐵釘上，鐵釘卻不會戳破豆腐（圖6-25），這是因許多細鐵釘加起來的受力面積，會大於筆的受力面積，使得對豆腐施加的壓力效果較小的緣故豆腐放在一枝筆上，筆可刺破豆腐，但放在許多細鐵釘上，鐵釘卻不會戳破豆腐（圖6-25），這是因許多細鐵釘加起來的受力面積，會大於筆的受力面積，使得對豆腐施加的壓力效果較小的緣故

  11. 壓力與力 壓力與力是不同的兩個物理量 我們可施予很小的力，但卻可得到很大的壓力，只要受力面積很小即可

  12. 例如：注射針頭面積非常小，所以只要施以很小的推力，就可形成很大的壓力，而將皮膚刺穿（圖6-26）例如：注射針頭面積非常小，所以只要施以很小的推力，就可形成很大的壓力，而將皮膚刺穿（圖6-26）

  13. 我們也可施予很大的力，但卻只有很小的壓力，只要受力面積很大即可我們也可施予很大的力，但卻只有很小的壓力，只要受力面積很大即可 • 例如：穿著底面積很大的雪鞋，可使人的重量分散在大面積上，而降低對雪面的壓力，使得腳不會陷入雪裡（圖6-27）

  14. 某人兩腳陷入流砂中，一隻腳拔起，則會愈陷愈深，其原因為何？　某人兩腳陷入流砂中，一隻腳拔起，則會愈陷愈深，其原因為何？　 (Ａ)接觸面積減小，壓力減小 (Ｂ)接觸面積減小，壓力增加 (Ｃ)重量增加，壓力減小 (Ｄ)重量增加，壓力增加。

  15.  液體壓力

  16. 液體壓力 液體密度d g/cm3 h cm 液體壓力：（1）壓力來源：。  靜止液體重量所形成的壓力，稱為靜液壓力（液壓） （2）液體壓力公式導證： 液體本身的重量 底面積 A

  17. 液體壓力 h：垂直深度（由液面垂直向下算） 液體壓力：（3）壓力單位： 。 。 （4）液體壓力公式：

  18. 如圖的容器內盛水，試將　A、B、C、D　四點依水壓力由大而小排列之，下列何者正確？　如圖的容器內盛水，試將　A、B、C、D　四點依水壓力由大而小排列之，下列何者正確？　 (Ａ)B＞D＞A＞C (Ｂ)B＞C＞D＞A (Ｃ)A＝B＝C＝D (Ｄ)C＞A＞D＞B。

  19. 液體壓力無方向性 深度 h 液體密度 d 液體壓力無方向性：（1）靜止液中任一點，所受到的壓力，非向量。 對液內任著此一點，在任一個方向上，皆有一對大小相同、方 向相反的力壓迫點。 任一點壓力大小關係：。 無方向性 ●

  20. 液體壓力無方向性 液體壓力無方向性：（2）液體的壓力方向恆與液中物體及容器器壁。 垂直 理化練功房PETE 物體

  21. 液體壓力觀察 水壓觀測器 打孔深度不同時 打孔深度相同時 液體壓力觀察：（1）水壓觀測器：  觀測器置入液中時，兩側凹陷程度愈大時，壓力愈大  在同液體，深度相同時，其壓力相同  在不同液體，深度愈深、液體密度愈大時，其壓力愈大 （2）液體的側壓力：壓力方向與器壁垂直 薄膜

  22. 試以箭頭的長短與方向，畫出或表示出底下各物體所受水壓的大小與方向。試以箭頭的長短與方向，畫出或表示出底下各物體所受水壓的大小與方向。

  23. 解答 水壓與水的深度有關，且水壓方向都與物體表面垂直

  24. 液體壓力觀察 圓板 拉緊細線並壓住 h2 cm h1 cm 手鬆開，板不落下 若墨水h2 cm時，板落下 筒垂直深入 h1 cm （3）液體的上壓力：  實驗器材與程序：  手鬆開圓板不落下：是因為圓板受有。  在筒內加入墨水，直到圓板落下：  是因為：。 上壓力 下壓力＞上壓力

  25. 液體壓力觀察 下壓力 P2 h1 h2 膠板 上壓力 P1 （3）液體的上壓力：  原理解析： 圓板重：W 圓桶底面積：A筒外液體密度：d1 筒內液體密度：d2

  26. 液體壓力的性質 液體壓力的性質： （1）同一液體，液體愈深處，液體壓力。 水壩或堤防的底部比上部較。 （2）同一液體，只要垂直深度相等，則壓力，與容器形狀、 大小、底面積均無關。 液體壓力僅與、有關 （3）液體壓力無固定方向，上、下、側壓力…都有。 液體壓力與容器器壁。 愈大 厚 相等 液體密度 垂直深度 垂直

  27. 範例解說 1.（）容器裝水如左圖，此容器器壁所受的靜水壓力以何點最大？ 　 （A）a　（B）b　（C）c　（D）d。2.（）將一顆水球，用針刺破四個小洞，如右圖，其水柱噴出的的 情形，何者錯誤？　(A) 甲　(B) 乙　(C) 丙　(D) 丁。 B D  壓力與器壁垂直

  28. 範例解說 4 cm ● ● 2 cm ● 1 cm 油 ● 水 3.求以下各小題的液體壓力：（1）如圖的容器裝水，其內四位置： A 點壓力＝gw/cm2。  B 點壓力＝gw/cm2。C 點壓力＝gw/cm2。 D 點壓力＝gw/cm2。 （2）將密度 0.8 g/cm3的油，倒入水中，容器底面積 10 cm2，如圖： 容器底部所受液體壓力= gw/cm2。  容器底部所受總力gw。 4 4 6 7 4.6 46

  29. 範例解說 h h B h A C       4.底面積相同、重量相同的三種容器，裝等高的水後置於水平桌面上：  容器底部壓力比？。  容器底部總力比？。 桌面所受壓力大小？ 。  桌面所受總力大小？。 1：1：1 1：1：1 A＞B＞C A＞B＞C

  30. 範例解說 5.取一輕質硬塑膠板（若重量不計），用手緊密的按在一只開口的玻璃圓 筒下端，一同壓入水內，如下圖所示，使塑膠板距水面20 cm，然後鬆 手，發現塑膠板未落下，則：  此時硬塑膠板受有上壓力？gw/cm2。  今由上部倒入密度為0.8 g/cm3的酒精，當酒精高度為若干時可發現 硬塑膠板落下？cm。 20 25 下壓力 P2 h 上壓力 P1

  31.  液壓原理應用 － 連通管原理－ 帕斯卡原理

  32. 水平面 水平面：（1）靜止液體的表面必為。（水平面與鉛垂線） （2）同液體、同水平面，各點壓力必相等。 垂直 水平面

  33. 連通管原理 C A B D 連通管原理：（1） ：幾個容器底部相通的裝置。 （2） ：連通管內液體靜止時，每個容器液面必定在同 一水平面上，而與容器的形狀、大小及粗細無關。  。 連通管 連通管原理

  34. 連通管原理 連通管原理：（3）應用：  熱水瓶的水位顯示設計 自來水及噴水池供水系統 砌磚師傅砌好牆，如果在另一邊再砌相同高度磚牆，用水管 及水來判斷高度

  35. 連通管原理應用 • 茶壺裡面的水（圖 6-34）、熱水瓶外的水位指標（圖 6-35）、自來水廠將水運送到每一用戶，以及裝有水的燒杯在斜面上的水面情形（圖 6-36），都是連通管原理的應用

  36. 液體壓力的平衡 液體壓力的平衡： （1）壓力平衡：液體由壓力流向壓力，ㄧ直到壓力才靜止。 （2）說明例： 小 相等 大

  37. 帕斯卡原理 帕斯卡 Blaise Pascal 1623～1662 帕斯卡原理： （1）提出者：法國人。 （2）內容：對容器內的流體（氣體及液體）所施加的壓力， 此壓力會以大小的壓力傳遞到流體各部分。 此增加的壓力，均勻傳遞，容器各點增加的壓力等於此壓力 （3）應用： 液壓起重機  油壓煞車  汽車用千斤頂 帕斯卡 密閉 相等

  38. 帕斯卡原理 帕斯卡原理： （4）討論：  在左活塞施力 F1時，其造成之會均勻傳遞出去  若左活塞施力時，向下移 h1 公分；右活塞則上升 h2 公分 壓力

  39. 帕斯卡原理示意圖 活塞表面積大者，向上提升力大

  40. 範例解說 1.（）如左圖所示，甲、乙兩容器內盛相同液體，以附有開關的丙管相 通，則下列敘述何者正確？　（A）開關打開時，液體不流動 （B）開關打開時，甲容器液體流向乙容器（C）開關打開後，待 液體靜止平衡時，甲、乙容器底面所受液體壓力相等（D）開關打 開後，待液體靜止平衡時，甲容器液面較乙容器液面高。2.（）如右圖所示，甲、乙兩容器的水面在同一高度上，一條內部充滿水的塑膠軟管連通兩容器的底部。有關軟管內液體的流動情形，下列何者正確？　（A）液體由甲容器流向乙容器（B）液體由乙 容器流向甲容器（C）液體不流動（D）無法判斷。 C C

  41. 範例解說 3.（）甲、乙、水三種不互溶的液體依序加入U型管中，甲液、乙液高度 均為 4 cm，右管水的高度1.4 cm，左管水的高度3 cm，乙液的 密度0.8 g∕cm3，如左圖，則甲液的密度為多少g∕cm3？(A) 0.4(B) 1(C) 1.1(D) 1.224.（）右圖是某社區供水系統示意圖，若水塔水位高有42公尺，而大樓 每層樓高4公尺。在未加壓供水情況下，目前水位最高可達幾樓？　 (A) 9 F(B) 10 F(C) 11 F(D) 12 F A C  B  A  A  B

  42. 範例解說 5.利用相連通的兩密閉容器，施力FA下推活塞 A，使另一邊的活塞 B上升， 若活塞 A 的面積為 5cm2，活塞 B 的面積為 2000cm2。則：（1）若FA 施力1Kgw，FB ＝ Kgw。  面積愈大的活塞，所獲的的外力愈 。（2） 比較 FA、FB及壓力PA、PB的大小？ 　 （A）FA＜FB、PA＝PB（B）FA＞FB、PA＞PB　 （C）FA＜FB、PA＞PB　 （D）FA＞FB、PA＝PB 400 大 A

  43. 水壓機大小活塞半徑比為　3：1，對小活塞施力　30kgw，大活塞可舉起多少　kgw？　水壓機大小活塞半徑比為　3：1，對小活塞施力　30kgw，大活塞可舉起多少　kgw？　 (Ａ)270kgw (Ｂ)90kgw (Ｃ)30kgw (Ｄ)10kgw。

  44. 資料來源 • Jim理化教學網 http://www.chjhs.tyc.edu.tw/jim5631/sciencegroup/sciencebook.htm • 翰林數位行動教材 • Flash理化練功房 http://163.27.151.1/~ldc/main.php • 98數位ｅ級棒國中自然2下－康軒文教 • 國中全方位教學資源自然4－南一書局 感謝大家對教育無私的奉獻

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