壓力與壓強(qiáng)初中物理復(fù)習(xí)資料引言：走進(jìn)壓力與壓強(qiáng)的世界在我們的日常生活中，壓力與壓強(qiáng)的現(xiàn)象無(wú)處不在。從用手指按壓桌面感受到的抵抗，到滑雪板能讓人平穩(wěn)站立在松軟雪地，再到深海潛水員必須穿戴特制的潛水服，這些現(xiàn)象背后都蘊(yùn)含著壓力與壓強(qiáng)的物理原理。理解壓力與壓強(qiáng)，不僅是學(xué)好初中物理的關(guān)鍵一步，更是解釋許多自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。本章我們將系統(tǒng)復(fù)習(xí)壓力與壓強(qiáng)的核心概念、計(jì)算公式及其廣泛應(yīng)用，希望能幫助同學(xué)們構(gòu)建清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提升分析和解決問(wèn)題的能力。一、壓力：效果的來(lái)源1.1壓力的定義與產(chǎn)生條件壓力，在物理學(xué)中，指的是垂直作用在物體表面上的力。它產(chǎn)生的條件有兩個(gè)：一是物體間必須相互接觸，二是接觸面上必須存在擠壓作用。如果兩個(gè)物體只是接觸但沒(méi)有相互擠壓，就不會(huì)產(chǎn)生壓力。例如，靜止放在水平桌面上的書(shū)本，與桌面相互接觸并擠壓，書(shū)本對(duì)桌面就產(chǎn)生了壓力。1.2壓力的三要素*方向：壓力的方向總是垂直于受力物體的表面，并指向被壓物體內(nèi)部。這一點(diǎn)至關(guān)重要，它區(qū)別于其他力的方向特征。比如，斜面上的物體對(duì)斜面的壓力，方向是垂直于斜面指向斜面內(nèi)部，而非豎直向下。*作用點(diǎn)：壓力的作用點(diǎn)位于受力物體的接觸表面上。*大?。簤毫Φ拇笮∪Q于物體間擠壓的程度。在許多情況下，我們需要結(jié)合具體的受力分析來(lái)確定壓力的大小，而非簡(jiǎn)單地認(rèn)為壓力就是物體的重力。1.3壓力與重力的辨析初學(xué)者常常容易混淆壓力和重力，這是一個(gè)需要重點(diǎn)澄清的概念。*施力物體與受力物體不同：重力的施力物體是地球，受力物體是物體本身；壓力的施力物體是與之接觸并擠壓的另一個(gè)物體，受力物體是被壓的物體。*力的性質(zhì)不同：重力屬于萬(wàn)有引力范疇；壓力屬于彈力范疇，是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的。*方向不同：重力的方向總是豎直向下；壓力的方向總是垂直于接觸面并指向被壓物體。*大小關(guān)系：只有當(dāng)物體靜止在水平面上，且在豎直方向上只受重力和支持力作用時(shí)，物體對(duì)水平面的壓力大小才等于物體所受重力的大小。其他情況下，壓力大小與重力大小往往不相等。例如，用手將物體按在豎直墻壁上，物體對(duì)墻壁的壓力與物體的重力大小無(wú)關(guān)，而是由手施加的力決定。二、壓強(qiáng)：效果的量度2.1壓強(qiáng)的物理意義僅僅知道壓力的大小，并不能完全反映力對(duì)物體作用的效果。例如，用同樣大小的力，用針尖和用手掌按壓皮膚，產(chǎn)生的效果截然不同。這表明，力對(duì)物體的作用效果不僅與壓力的大小有關(guān)，還與力的作用面積有關(guān)。為了描述壓力的作用效果，我們引入了“壓強(qiáng)”這個(gè)物理量。2.2壓強(qiáng)的定義與公式壓強(qiáng)（符號(hào)為“p”）被定義為物體單位面積上受到的壓力。其計(jì)算公式為：p=F/S其中：*p表示壓強(qiáng)，*F表示壓力，*S表示受力面積（即壓力作用的有效面積）。2.3壓強(qiáng)的單位在國(guó)際單位制中，壓力F的單位是牛頓（N），受力面積S的單位是平方米（m2），所以壓強(qiáng)p的單位是牛每平方米（N/m2）。為了紀(jì)念法國(guó)物理學(xué)家帕斯卡的貢獻(xiàn)，壓強(qiáng)的單位被命名為帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，符號(hào)是Pa。即：1Pa=1N/m2。帕斯卡是一個(gè)很小的單位，一張報(bào)紙平鋪在桌面上，對(duì)桌面的壓強(qiáng)約為0.5Pa；人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為1.5×10?Pa（此處為便于理解，采用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示數(shù)量級(jí)，實(shí)際計(jì)算中注意單位換算）。2.4公式的理解與應(yīng)用要點(diǎn)*統(tǒng)一性：運(yùn)用公式p=F/S進(jìn)行計(jì)算時(shí)，力F的單位必須是牛（N），面積S的單位必須是平方米（m2），這樣計(jì)算出的壓強(qiáng)單位才是帕斯卡（Pa）。在實(shí)際問(wèn)題中，我們常遇到平方厘米（cm2）等單位，需要先進(jìn)行單位換算。*受力面積S的確定：S是指兩個(gè)物體相互接觸并發(fā)生擠壓的那部分面積，而不是物體的總面積。例如，一個(gè)立方體鐵塊放在水平桌面上，若平放，受力面積是一個(gè)面的面積；若側(cè)放，受力面積則是另一個(gè)面的面積。*因果關(guān)系：壓強(qiáng)p的大小由壓力F和受力面積S共同決定。不能簡(jiǎn)單地說(shuō)“壓強(qiáng)與壓力成正比，與受力面積成反比”，因?yàn)楫?dāng)壓力變化時(shí)，受力面積可能也在變化；或者在受力面積變化時(shí)，壓力也可能隨之改變。這種表述只有在控制一個(gè)量不變時(shí)才成立。三、固體壓強(qiáng)的計(jì)算與應(yīng)用3.1基本計(jì)算步驟1.確定研究對(duì)象：明確我們要研究哪個(gè)物體對(duì)哪個(gè)物體的壓強(qiáng)。2.分析壓力F：根據(jù)物體的受力情況，求出壓力的大小。尤其注意壓力是否等于重力。3.確定受力面積S：找出兩個(gè)物體相互接觸的那部分面積，注意單位換算。4.應(yīng)用公式計(jì)算：將F和S的數(shù)值代入p=F/S進(jìn)行計(jì)算，并注意單位。3.2增大和減小壓強(qiáng)的方法從公式p=F/S可以看出：*增大壓強(qiáng)的方法：在受力面積一定時(shí)，增大壓力；在壓力一定時(shí)，減小受力面積；或者同時(shí)增大壓力和減小受力面積。例如，釘子的尖端做得很尖，就是通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)；用力劈柴，就是通過(guò)增大壓力來(lái)增大壓強(qiáng)。*減小壓強(qiáng)的方法：在受力面積一定時(shí)，減小壓力；在壓力一定時(shí)，增大受力面積；或者同時(shí)減小壓力和增大受力面積。例如，坦克裝有寬大的履帶，滑雪者使用滑雪板，都是通過(guò)增大受力面積來(lái)減小對(duì)地面的壓強(qiáng)。3.3典型例題解析例題1：一個(gè)質(zhì)量為50kg的中學(xué)生，雙腳站立在水平地面上，每只腳與地面的接觸面積約為250cm2。求他對(duì)地面的壓強(qiáng)。（g取10N/kg）分析與解答：1.確定壓力F：中學(xué)生站立在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于其重力。F=G=mg=50kg×10N/kg=500N。2.確定受力面積S：雙腳站立，受力面積為兩只腳的接觸面積之和。S=2×250cm2=500cm2=500×10??m2=0.05m2。（注意單位換算：1cm2=10??m2）3.計(jì)算壓強(qiáng)p：p=F/S=500N/0.05m2=____Pa。答：他對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)___Pa。思路點(diǎn)撥：本題關(guān)鍵在于正確計(jì)算受力面積，并進(jìn)行單位換算。同時(shí)，明確在水平面上壓力等于重力是解題的基礎(chǔ)。四、液體的壓強(qiáng)液體由于受到重力作用且具有流動(dòng)性，因此液體內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。液體壓強(qiáng)的規(guī)律與固體壓強(qiáng)既有聯(lián)系，也有其特殊性。4.1液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究（如使用液體壓強(qiáng)計(jì)），我們可以總結(jié)出液體壓強(qiáng)的以下特點(diǎn)：1.液體對(duì)容器底和容器壁都有壓強(qiáng)：這是因?yàn)橐后w受到重力且具有流動(dòng)性，會(huì)對(duì)阻礙其流動(dòng)的容器壁和容器底產(chǎn)生擠壓。2.液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)：在液體內(nèi)部的同一深度，向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。3.液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大：深度越深，液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大。4.不同液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān)：在同一深度，液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。4.2液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式為：p=ρgh其中：*p表示液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，單位是帕斯卡（Pa），*ρ表示液體的密度，單位是千克每立方米（kg/m3），*g是重力加速度，通常取10N/kg，*h表示液體的深度，單位是米（m）。這里的“深度”指的是從液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的豎直距離。公式理解：該公式表明，液體內(nèi)部某點(diǎn)的壓強(qiáng)只與液體的密度ρ和該點(diǎn)到液面的深度h有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積，以及容器的形狀、底面積等因素?zé)o關(guān)。這是液體壓強(qiáng)的一個(gè)重要特性。4.3公式的推導(dǎo)思路（簡(jiǎn)要）我們可以設(shè)想在密度為ρ的液體中，有一個(gè)高度為h、底面積為S的豎直水柱。這個(gè)水柱的體積V=Sh，質(zhì)量m=ρV=ρSh，重力G=mg=ρShg。這個(gè)水柱對(duì)其底面產(chǎn)生的壓力F=G=ρShg。因此，水柱底面受到的壓強(qiáng)p=F/S=ρShg/S=ρgh。這就是液體壓強(qiáng)公式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)過(guò)程，它表明了公式的物理意義。4.4連通器及其應(yīng)用連通器是指上端開(kāi)口、底部互相連通的容器。其特點(diǎn)是：當(dāng)連通器中裝入同種液體，且液體靜止時(shí)，各容器中的液面總保持相平。連通器原理在生活和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，例如：茶壺的壺身和壺嘴構(gòu)成連通器，保證水面相平以便倒出茶水；鍋爐水位計(jì)，通過(guò)與鍋爐構(gòu)成連通器，能觀察到鍋爐內(nèi)水面的高度；船閘則是利用連通器原理實(shí)現(xiàn)船只在不同水位之間通行的大型水利設(shè)施。4.5液體壓強(qiáng)的計(jì)算與應(yīng)用例題2：一個(gè)裝滿水的燒杯，水深為0.1米，求水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）分析與解答：直接應(yīng)用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh。p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。答：水對(duì)燒杯底部的壓強(qiáng)為1000Pa。思路點(diǎn)撥：應(yīng)用液體壓強(qiáng)公式時(shí)，關(guān)鍵是確定液體的密度ρ和所求點(diǎn)的深度h。注意單位要統(tǒng)一，h的單位必須是米。五、大氣壓強(qiáng)地球周圍包裹著一層厚厚的空氣，我們稱之為大氣層。大氣層對(duì)浸在其中的物體也會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓或氣壓。5.1大氣壓的存在歷史上著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)有力地證明了大氣壓的存在。在日常生活中，諸如用吸管吸飲料、吸盤(pán)掛鉤能緊貼在墻壁上而不掉落等現(xiàn)象，都是大氣壓作用的結(jié)果。這些現(xiàn)象表明，大氣像液體一樣，也具有流動(dòng)性，并且對(duì)各個(gè)方向都產(chǎn)生壓強(qiáng)。5.2大氣壓的測(cè)量意大利科學(xué)家托里拆利最早較精確地測(cè)出了大氣壓的值。他的實(shí)驗(yàn)方法是：用一根一端封閉、約一米長(zhǎng)的玻璃管，裝滿水銀后倒置在水銀槽中，管內(nèi)水銀柱會(huì)下降一段距離后靜止。此時(shí)，管內(nèi)水銀柱上方是真空，管外水銀面上受到大氣壓的作用，正是這個(gè)大氣壓支持著管內(nèi)一定高度的水銀柱。這個(gè)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于當(dāng)時(shí)的大氣壓。通常把等于76厘米高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。大氣壓的值并不是固定不變的，它會(huì)隨著海拔高度的增加而減小，還會(huì)受到天氣、溫度等因素的影響。5.3大氣壓的應(yīng)用大氣壓在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，抽水機(jī)（如活塞式抽水機(jī)和離心式水泵）就是利用大氣壓把水從低處抽到高處的；高壓鍋則是通過(guò)增大鍋內(nèi)氣壓，提高水的沸點(diǎn)，從而縮短烹飪時(shí)間；鋼筆吸墨水也是利用了大氣壓。六、綜合應(yīng)用與解題策略6.1壓力與壓強(qiáng)的綜合計(jì)算在解決涉及壓力與壓強(qiáng)的綜合問(wèn)題時(shí)，首先要明確研究對(duì)象，區(qū)分是固體壓強(qiáng)還是液體壓強(qiáng)，或是兩者皆有。*對(duì)于固體壓強(qiáng)，通常先分析壓力（F），再確定受力面積（S），最后用p=F/S計(jì)算。*對(duì)于液體壓強(qiáng)，通常先用p=ρgh計(jì)算壓強(qiáng)，再結(jié)合受力面積S，用F=pS計(jì)算壓力。*對(duì)于裝有液體的容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)，則屬于固體壓強(qiáng)范疇，此時(shí)壓力F等于容器的重力與液體的重力之和，受力面積S為容器與桌面的接觸面積，再用p=F/S計(jì)算。6.2受力分析的重要性無(wú)論是計(jì)算固體對(duì)固體的壓力，還是分析液體中物體的受力情況，正確的受力分析都是前提。例如，計(jì)算一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的壓力時(shí)，往往需要先通過(guò)受力分析求出支持力，再利用力的作用是相互的關(guān)系得到壓力。6.3典型例題解析例題3：一個(gè)底面積為0.01m2的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，容器內(nèi)裝有0.2米深的水。求：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（2）水對(duì)容器底部的壓力；（3）若容器自身重力為2N，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）分析與解答：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)（液體壓強(qiáng)）：p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。（2）水對(duì)容器底部的壓力：由p=F/S得F水=p水S=2000Pa×0.01m2=20N。（3）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)（固體壓強(qiáng)）：容器對(duì)桌面的壓力F總等于容器重力G容與水的重力G水之和。先求水的重力G水：G水=m水g=ρ水V水g=ρ水Shg=p水S=F水=20N。（這里可以直接利用（2）的結(jié)果，因?yàn)閷?duì)于柱形容器，液體對(duì)容器底的壓力等于液體的重力。）所以F總=G容+G水=2N+20N=22N。容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p桌=F總/S=22N/0.01m2=2200Pa。答：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2000Pa；（2）水對(duì)容器底部的壓力為20N；（3）容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2200Pa。思路點(diǎn)撥：本題綜合考查了液體壓強(qiáng)、液體壓力以及固體壓強(qiáng)的計(jì)算。第（3）問(wèn)中，容器對(duì)桌面的壓力是容器和水的總重力，這一點(diǎn)容易出錯(cuò)，需要特別注意。對(duì)于柱形容器，液體對(duì)容器底的壓力等于液體重力，這是一個(gè)有用的結(jié)論，但要注意其適用條件。七、常見(jiàn)誤區(qū)與解題技巧1.壓力與重力的混淆：再次強(qiáng)調(diào)，壓力不是重力，只有特定條件下壓力大小才等于重力大小。解題時(shí)務(wù)必根據(jù)壓力的定義和物體的受力情況來(lái)判斷壓力的大小和方向。2.受力面積的誤判：計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，受力面積是指兩個(gè)物體相互接觸的那部分“有效”面積，并非物體的總面積或底面積。例如，一個(gè)方桌四條腿著地，計(jì)算對(duì)地面壓強(qiáng)時(shí)，受力面積是四條腿的底面積之和，而非桌面面積。3.液體壓強(qiáng)公式中“h”的理解：h是指從液體自由液面到所求點(diǎn)的豎直距離，而非物體的長(zhǎng)度或高度，也不是從容器底部到該點(diǎn)的距離。4.公式選擇：計(jì)算固體壓強(qiáng)一般先用F求壓力，再用p=F/S求壓強(qiáng)；計(jì)算液體壓強(qiáng)一般先用p=ρgh求壓強(qiáng)，再用F=pS求壓力。但也要具體問(wèn)題具體分析，靈