15 bài 15 kntt áp suất trên một bề mặt

DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT BÀI 15: ÁP SUẤT TRÊN MỘT BỀ MẶT SGK KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I Áp lực gì? Áp lực lưc ép có phương vng góc với mặt bị ép Ví dụ: Lực học sinh đứng sân trường; lực bàn ghế tác dụng lên mặt sàn… II Áp suất - Áp suất sinh có áp lực tác dụng lên diện tích bề mặt - Áp suất tính độ lớn áp lực đơn vị diện tích bị ép p= F S Trong đó: + p áp suất (đơn vị N/m2 Pa) + F áp lực tác dụng lên mặt bị ép có diện tích S + 1Pa = N/m2 Một số đơn vị áp suất khác: - Atmơtphe (kí hiệu atm): atm = 1,013.105 Pa - Milimét thủy ngân (kí hiệu mmHg): 1mmHg = 133,3Pa - Bar: 1Bar=105 Pa B CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC Câu 1: Quan sát Hình 15.1, lực số lực mô tả đưới áp lực - Lực người tác dụng lên sợi dây - Lực sợi tác dụng lên thùng hàng - Lực thùng hàng tác dụng lên mặt sàn - Lực ngón tay tác dụng lên mũi đính - Lực đầu đình tác dụng lên xốp Hướng dẫn giải: Các lực Hình 15.1 áp lực: - Lực thùng hàng tác dụng lên mặt sàn - Lực ngón tay tác dụng lên mũ đinh - Lực đầu đinh tác dụng lên xốp Câu 2: Một xe tăng có trọng lượng 350 000 N a Tính áp suất xe tăng lên mặt đường nằm ngang, biết diện tích tiếp xúc xích với mặt đường 1,5 m2 b Hãy so sánh áp suất xe tăng với áp suất tơ có trọng lượng 25 000 N, diện tích bánh xe tiếp xúc với mặt đường nằm ngang 250 cm2 c) Tại em bé đứng đệm ( nệm) đệm lại bị lún sâu có người lớn nằm (hình dưới)? Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: a) Áp suất xe tăng lên mặt đường nằm ngang F1 350000 p1 = = =233333,33 N /m S1 1,5 b) Áp suất ô tô lên mặt đường nằm ngang F2 25000 p2 = = =1000000 N /m −4 S2 250.10 Vậy áp suất ô tô lớn xe tăng c) Vì áp suất em bé tạo diện tích bề mặt bị ép lớn áp suất người lớn tạo F Câu 3: Từ cơng thức tính áp suất p= đưa ngun tắc để làm tăng, giảm áp suất S Hướng dẫn giải: F Từ cơng thức tính áp suất p= , ta có nguyên tắc để làm tăng, giảm áp suất: S - Làm tăng áp suất cách: + Tăng áp lực giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép + Giữ nguyên áp lực giảm diện tích bề mặt bị ép + Vừa tăng áp lực vừa giảm diện tích bề mặt bị ép - Làm giảm áp suất cách: + Giảm áp lực giữ nguyên diện tích bề mặt bị ép + Giữ nguyên áp lực tăng diện tích bề mặt bị ép + Vừa giảm áp lực vừa tăng diện tích bề mặt bị ép Câu 4: Một người làm vườn cần đóng cọc xuống đất Hãy đề xuất phương án để đóng cọc xuống đất cách dễ dàng Giải thích Hướng dẫn giải: - Phương án để đóng cọc xuống đất cách dễ dàng: Ta vót nhọn đầu cọc cắm xuống đất sử dụng búa lớn đập vng góc vào đầu lại cọc - Cách làm giúp đóng cọc xuống đất dễ dàng ta làm tăng áp lực giảm diện tích bề mặt bị ép giúp áp suất cọc tác dụng xuống đất tăng lên nhiều lần Câu 5: Để xe tơ vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường làm nào? Mơ tả cách làm giải thích Hướng dẫn giải: Để xe tơ vượt qua vùng đất sụt lún người ta thường đặt ván, gỗ lên vùng đất để làm tăng diện tích bề mặt bị ép làm giảm áp suất xe tác dụng lên vùng đất giúp xe qua vùng đất sụt lún Câu 6: Hãy giải thích cá sấu có hàm nhọn Hướng dẫn giải: Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Cá sấu có hàm nhọn dùng để cơng mồi, nhờ có nhọn giúp diện tích bề mặt bị ép nhỏ làm tăng áp suất tác dụng lên mồi, làm mồi bị ngoạm chặt khó khỏi Câu 7: Nêu thêm ví dụ thực tế cơng dụng việc làm tăng, giảm áp suất Hướng dẫn giải: Ví dụ cách làm tăng áp suất  Trong thực tế, để tăng áp suất đinh đóng vào vật người ta làm cho đầu đinh nhọn (giảm diện tích bị ép)  Vót nhọn cọc tre trước cắm xuống đất để tăng áp suất  Ống hút cắm vào hộp sữa có đầu nhọn  giảm diện tích bị ép nên áp suất tăng Ví dụ cách làm giảm áp suất  Kê thêm vật vào chân bàn, chân tủ để giảm áp suất  Kéo bánh xe mặt đất mềm khơng bị lún tăng diện tích mặt bị ép  Xe tăng dùng xích có rộng để giảm áp suất Câu 8: Giải thích ống hút cắm vào hộp sữa có đầu nhọn Hướng dẫn giải: Theo nguyên tắc để tăng áp suất làm diện tích bị ép nhỏ tốt nên để ống hút cắm vào hộp sữa dễ dàng người ta làm đầu nhọn C CÂU HỎI CUỐI BÀI HỌC (KHƠNG CĨ) D SOẠN CÂU TỰ LUẬN TƯƠNG TỰ (2 CÂU CÓ ỨNG DỤNG THỰC TẾ HOẶC HÌNH ẢNH, PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC) Câu 1: Một xe contener có trọng lượng 26000N Tính áp suất xe lên mặt đường, biết diện tích tiếp xúc với mặt đất 130 dm2 Hãy so sánh áp suất với áp suất người nặng 45kg có diện tích tiếp xúc bàn chân với mặt đất 200 cm2 Hướng dẫn giải: Áp suất xe contener lên mặt đường: F1 26000 p1 = = =20000( N /m ) S1 1,3 Áp lực người lên mặt đất P2 = F2 =10.m2 = 10.45 =450 (N) Áp suất người lên mặt đất F2 450 p2 = = =22500( N /m ) S2 0,02  p1 < p2 Vậy áp suất người lớn xe contener Câu 2: Một người gây áp suất 20000 Pa lên mặt đất Biết diện tích tiếp xúc người với mặt đất 250 cm2 khối lượng người bao nhiêu? Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: F  F=p.S = 20000.0,025 = 500 (N) S Áp lực F người tác dụng lên mặt đất có độ lớn trọng lượng P người đó: P = F = 500 (N) P 500 =50(kg) Khối lượng người : m= = 10 10 Câu 3: Một xe bán tải bánh có khối lượng tấn, diện tích tiếp xúc bánh xe với mặt đất 7,5 cm2 Tính áp suất xe lên mặt đường xe đứng yên Ta có: p= Hướng dẫn giải: Trọng lượng vật là: P =10.m = 10.8000=80000 (N) Diện tích bánh xe là: S = S1.6 = 7,5.10-4.6 = 0,0045 (m2) F 80000 ≈ 17777777,8( N /m 2) Áp suất xe bán tải tác dụng lên mặt đường là: p= = S 0,0045 Câu 4: Một bao gạo nặng 55 kg đặt bàn 5kg, có chân Diện tích tiếp xúc chân với mặt đất cm2 a) Tính áp lực mà bao gạo bàn tác dụng lên mặt đất? b) Tính áp suất chân bàn đặt lên mặt đất Hướng dẫn giải: a) Áp lực bao gạo bàn tác dụng lên mặt đất là: F = P = 10.(m1 + m2) = 10.(55+5) = 600 (N) b) Tổng diện tích tiếp xúc bàn với mặt đất là: S = 4.2 = (cm2) = 0,0008 (m2) F 600 =750000 (Pa) Áp suất chân bàn đặt lên mặt đất là: p= = S 0,0 008 Câu 5: Một bàn có chân, diện tích tiếp xúc chân bàn với mặt đất 36 cm2 Khi đặt bàn mặt đất nằm ngang, áp suất bàn tác dụng lên mặt đất 8400 Pa Đặt lên mặt bàn vật có khối lượng m áp suất tác dụng lên mặt đất lúc 20 000 Pa Tính khối lượng vật đặt mặt bàn Hướng dẫn giải: Diện tích tiếp xúc chân bàn với mặt đất là: S = 4.S' = 0,0036.4 = 0,0144 (m2) Áp lực bốn chân bàn tác dụng lên mặt đất chưa đặt vật lên bàn là: F1 = S.p1 = 0,0144.8400 = 120,96 (N) Áp lực bốn chân bàn tác dụng lên mặt đất đặt vật lên bàn là: F2 S p2 0, 0144.20000 288 ( N ) Áp lực vật tác dụng lên mặt bàn là: Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT F  F2  F1  288 – 120,96  167,04  N  P  F  167, 04  N  Áp lực F vật tác dụng lên mặt bàn có độ lớn trọng lượng P vật đó: Khối lượng m vật đặt bàn là: P 167, 04 m  16, 704 (kg ) 10 10 E BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Soạn 15 câu trắc nghiệm : + (5 câu hiểu + câu vận dụng = câu (có câu có ứng dụng thực tế hình ảnh, phát triển lực) MỨC ĐỘ 1: BIẾT (7 câu biết) Câu Áp lực là: A Lực ép có phương vng góc với mặt bị ép B Lực ép có phương song song với mặt bị ép C Lực ép có phương tạo với mặt bị ép góc D Lực ép có phương trùng với mặt bị ép Câu Đơn vị áp lực là: A N/m2 B Pa C N D N/cm2 Câu Áp suất tính công thức F S p p p  F S S F A B C D Tất sai Câu Đơn vị sau đơnvị áp suất là: A N/m2 B Bar C Pa Câu Cho hình vẽ sai, trường hợp áp suất tác dụng lên sàn lớn nhất: D Tất sai A Hình B Hình C Hình D Hình Câu Câu so sánh áp suất áp lực sau đúng? A Áp suất áp lực có đơn vị đo B Áp lực lực ép vng góc với mặt bị ép, áp suất lực ép khơng vng góc với mặt bị ép C Áp suất có số đo độ lớn áp lực đơn vị diện tích D Giữa áp suất áp lực khơng có mốì quan hệ Câu Trong cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách không đúng? A Muốn tăng áp suất tăng áp lực, giảm diện tích bị ép B Muốn tăng áp suất giảm áp lực, tăng diện tích bị ép C Muốn giảm áp suất phải giảm áp lực, giữ nguyên diện tích bị ép D Muốn giảm áp suất phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép MỨC ĐỘ : HIỂU (5 câu ) Câu Khi đoàn tàu chuyển động đường nằm ngang áp lực có độ lớn lực nào? A Lực kéo đầu tàu tác dụng lên toa tàu B Trọng lực tàu C Lực ma sát tàu đường ray Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT D Cả lực Câu Người ta bắc ván qua chỗ đất lún để người qua Việc làm nhằm A giảm áp lực B giảm diện tích bị ép C tăng áp suất D giảm áp suất Câu Móng nhà phải xây rộng tường A để giảm trọng lượng tường xuống mặt đất B để tăng trọng lượng tường xuống mặt đất C để tăng áp suất lên mặt đất D để giảm áp suất tác dụng lên mặt đất Câu Khi đóng đinh vào tường ta thường đóng mũi đinh vào tường mà khơng đóng mũ (tai) đinh vào Vì sao? A Đóng mũi đinh vào tường để tăng áp lực tác dụng nên đinh dễ vào B Mũi đinh có diện tích nhỏ nên với áp lực gây áp suất lớn nên đinh dẽ vào C Mũ đinh có diện tích lớn nên áp lực nhỏ đinh khó vào D Đóng mũi đinh vào tường thói quen cịn đóng đầu Câu Khi nằm đệm mút ta thấy êm nằm phản gỗ Vì sao? A Vì đệm mút mềm phản gỗ nên áp suất tác dụng lên người giảm B Vì đệm mút dày phản gỗ nên áp suất tác dụng lên người giảm C Vì đệm mút dễ biến dạng để tăng diện tích tiếp xúc giảm áp suất tác dụng lên thân người D Vì lực tác dụng phản gỗ vào thân người lớn MỨC ĐỘ 3: VẬN DỤNG (GIẢI CHI TIẾT) câu Câu Chiếc tủ lạnh gây áp suất 1500 Pa lên sàn nhà Biết diện tích tiếp xúc tủ sàn nhà 50 dm2 Khối lượng tủ lạnh A 70 kg B 75 kg C 7,5 kg D 30 kg Hướng dẫn giải: F  F  p.S 1500.0.5 750 ( N ) S Ta có : Áp lực F tủ lạnh tác dụng lên sàn nhà có độ lớn trọng lượng P tủ: P  F  700  N  p P 750 m  75(kg ) 10 10 Khối lượng tủ lạnh: Câu 2: Một máy đánh ruộng với bánh có khối lượng tấn, để máy chạy đất ruộng áp suất máy tác dụng lên đất 10000 Pa Hỏi diện tích bánh máy đánh phải tiếp xúc với ruộng là: A m2 B 0,5 m2 C 10000 cm2 D 10 cm2 Giáo viên thực hiện: Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÓA HỌC - KNTT - NHÓM THẦY DTT Hướng dẫn giải: Áp lực bánh máy đánh ruộng tác dụng lên đất ruộng là: F  P  10.m  10 1000  10000  N  S Diện tích bánh là: F 10000  1(m ) p 10000 S S1   0, 5(m ) 2 Diện tích bánh máy đánh ruộng là: Câu Hai người có khối lượng m m2 Người thứ đứng ván diện tích S 1, người thứ hai đứng ván diện tích S Nếu m2 = 1,2m1 S1 = 1,2S2, so sánh áp suất hai người tác dụng lên mặt đất, ta có: A p1 = p2 B p1 = 1,2p2 C p2 = 1,44p1 D p2 = 1,2p1 Hướng dẫn giải: Áp lực tác dụng lên ván có độ lớn trọng lượng người: F = P = 10.m Áp suất người thứ tác dụng lên ván diện tích S1 : F 10m1 p1   S1 S1 Áp suất người thứ hai tác dụng lên ván diện tích S2: F 10m2 p2   S2 S2 Lập tỉ số, ta được: p2 10m2 10m1 10m2 S1 10.1, 2m1 1, 2.S  :   1, 44 p1 S2 S1 S 10m1 S2 10m1  p2 1, 44 p1 Giáo viên thực hiện: Trang