第九章壓強

第1節(jié)壓強

課時學習目標1.能通過實驗探究壓力作用的效果跟壓力的大小和受力面積的關(guān)系，理解壓強。2.能描述壓強概念的建立過程。能熟練寫出壓強公式、單位，并能用壓強公式進行簡單計算。3.會應(yīng)用壓強公式分析增大或減小壓強的具體方法，了解壓強在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，并能解釋與壓強有關(guān)的物理現(xiàn)象。

通過實驗，理解壓強。知道增大和減小壓強的方法，并了解壓強在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。學習重點學習難點

描述壓強概念的建立過程，解釋與壓強有關(guān)的物理現(xiàn)象。

學習重點、難點

導入新課

如圖所示，兩個人對雪地的壓力是差不多的，然而一個人的腳陷進雪里，另一個人卻沒有?？磥韷毫ρ┑氐淖饔眯Ч⒉恢桓鷫毫Φ拇笮∮嘘P(guān)。請你想一想，還可能跟什么因素有關(guān)?

第1節(jié)壓強

知識點一

壓強想想議議

以下幾種情況的作用力有哪些共同點？茶杯對桌面的力F圖釘尖對墻面的力F木塊對斜面的力

F力的方向與接觸面垂直，作用點在兩個物體的接觸面上。

垂直作用在物體表面的力叫作壓力，常用字母F表示。

壓力的方向垂直于受壓的物體表面并指向物體內(nèi)部。壓力的作用點在受壓的物體表面。

FF＝G壓力F與重力無關(guān)F?GFF

知識點一

壓強

物體對受壓面的壓力大小不一定等于物體所受重力的大小。

只有當物體靜止在水平面上時，物體對支持面的壓力大小才等于物體所受的重力大小F=G.

知識點一

壓強重力壓力示例定義由于地球吸引而使物體受到的力垂直作用在物體表面的力產(chǎn)生原因由于地球吸引而使物體受到由于物體發(fā)生形變產(chǎn)生大小G=mg和物體形變程度有關(guān)方向總是豎直向下垂直物體表面指向受壓力物體內(nèi)部作用點物體的重心上受壓力作用的表面壓力和重力的區(qū)別

____

【例題1】下列說法正確的是【】A.壓力是由物體的重力產(chǎn)生的，壓力就是重力B.壓力不是重力，但其大小一定與重力相等C.壓力的方向垂直指向受力面D.壓力的方向總是豎直向下課堂練習C

【解析】壓力和重力是性質(zhì)不同的兩種力。壓力是由于物體發(fā)生形變產(chǎn)生的力，屬于彈力。重力是由于地球吸引而使物體受到的力，屬于引力。

只有當物體靜止在水平面上時，物體對水平面的壓力大小才等于物體所受的重力大小，即F=G.

物體所受重力的方向總是豎直向下，物體對支持面的壓力方向垂直受力面指向受力物體內(nèi)部。

____

【例題2】（2025年黑龍江綏化中考題）如圖，請在圖中畫出物體A對豎直墻面的壓力的示意圖。課堂練習

【解析】物體A對豎直墻面的壓力是由于物體A發(fā)生形變產(chǎn)生的，作用在豎直墻面上，作用點在豎直墻面上，方向垂直豎直墻面指向墻內(nèi)。F

北極熊爬過薄冰到達冰面時，也許它“知道”自己對冰面的壓力很大，于是趴在冰面上爬過薄冰，從而增大受力面積，避免冰面被壓破。知識點一

壓強想想議議影響壓力作用效果的因素有哪些？

壓力的作用效果不只跟壓力的大小有關(guān)，受力面積也是影響壓力作用效果的一個重要因素。

知識點一

壓強壓力對物體的作用效果不僅跟壓力大小有關(guān)，還跟受力面積有關(guān)。

小小的蚊子能輕而易舉地用口器把皮膚刺破，很重的駱駝卻不會陷入沙中，這是為什么？

蚊子的口器對皮膚的壓力雖然不大，但由于口器十分尖銳，因而能輕易刺穿皮膚；駱駝雖重，但腳掌面積很大，因而不會深陷沙中。

想想做做感知壓力作用的效果

用兩個手指擠壓鉛筆的兩端，體驗兩指頭的感覺，觀察兩個手指的凹陷程度。

用一只手掌平壓在氣球上，用另一只手的食指頂住氣球，觀察氣球的形變程度。

兩個指頭所受壓力相等，受力面積不相等，右邊食指受力面積小，凹陷程度大，感覺比較疼痛（力的作用效果更顯著）。當增大用力時，受力面積不變，兩個指頭感覺較前疼痛感更強烈（力的作用效果更顯著）。

食指頂?shù)囊贿?，氣球凹陷的深一些；當增大壓力時，氣球凹陷的更深。

表明：壓力越大，受力面積越小，壓力的作用效果更顯著。知識點一

壓強

知識點一

壓強【實驗器材】小桌、海綿、鉤碼等。演示

壓力和受力面積對海綿形變的影響【實驗思路】將小桌放在軟的海綿上，通過桌面和桌腿與海綿的接觸改變受力面積，通過在桌子上增加鉤碼來改變壓力。觀察實驗中海綿的形變程度。【實驗方法】

①控制變量法：探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系，控制受力面積不變，改變壓力，觀察并比較海綿的凹陷程度得出結(jié)論；，得到探究壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系，控制壓力不變，改變受力面積，觀察并比較海綿的凹陷程度得出結(jié)論。

②轉(zhuǎn)換法：通過觀察海綿的凹陷程度感知壓力的作用效果。

知識點一

壓強演示

壓力和受力面積對海綿形變的影響【實驗步驟】

如圖所示，圖甲中小桌放在軟的海綿上，圖乙中桌面上放一個鉤碼，圖丙中小桌的桌面朝下，其上也放一個鉤碼。觀察三次實驗中海綿的形變情況。

知識點一

阻力對物體運動的影響演示

壓力和受力面積對海綿形變的影響【實驗結(jié)論】壓力的作用效果跟壓力的大小有關(guān)。當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。

知識點一

阻力對物體運動的影響演示

壓力和受力面積對海綿形變的影響【實驗結(jié)論】壓力的作用效果跟受力面積的大小有關(guān)。當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

知識點一

壓強

在國際單位制中，力的單位是牛（N），面積的單位是平方米（m2），壓強的單位則是牛每平方米（N/m2），它有一個專用名稱叫作帕斯卡，簡稱帕，符號是Pa.1Pa=1N/m2.

實驗結(jié)果表明，海綿在壓力作用下的形變情況不僅跟壓力的大小有關(guān)，而且跟受力面積有關(guān)。在物理學中，物體所受壓力的大小與受力面積之比叫作壓強。一、

壓強如果用p表示壓強、F表示壓力、S表示物體的受力面積，那么有

壓強反映壓力的作用效果，壓強在數(shù)值上等于單位面積所受的壓力。

壓強越大，壓力的作用效果越顯著。

知識點一

壓強

科學界銘記著帕斯卡的功績，國際單位制規(guī)定“壓強”單位為“帕斯卡”，是因為他率先提出了描述液體壓強性質(zhì)的“帕斯卡定律”。帕斯卡（1623—1662）

帕斯卡，法國數(shù)學家，物理學家。他的主要成就是對流體力學和大氣壓強的研究。1653年他發(fā)現(xiàn)了液體傳遞壓強的規(guī)律，并指出液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)。做了大氣壓隨高度變化及虹吸現(xiàn)象等實驗。一些常見的壓強值一張紙平放時對桌面的壓強約1Pa成年大象對地面的壓強約為3×105Pa中學生站立時對地面的壓強約1.5×104Pa

知識點一

壓強

知識點一

壓強

【知識拓展】柱體對水平面的壓強圓柱體

S柱體的體積：V=sh柱體的質(zhì)量:m=ρV=ρSh柱體對水平面壓力：F=G=mg=ρVg=ρgSh柱體對水平面壓強：

公式p=ρgh中，密度ρ的單位是千克/米3（kg/m3），

高度h的單位為米（m），g=9.8N/kg，壓強p的單位為帕斯卡（Pa）.

公式p=ρgh只適用于柱狀物體對水平面的壓強，不能用于其他形狀的物體產(chǎn)生的壓強；柱狀物體對水平面的壓強只與物體的密度和高度有關(guān)，與物體的底面積、質(zhì)量、所受重力等均無關(guān)。

【例題3】水平桌面上放一本書，書所受的重力為3N，與桌面的接觸面積為5×10-2m2，計算書對桌面的壓強。課堂練習

解

靜止在桌面的書對桌面的壓力大小等于它的重力，即

F＝G＝3N桌面的受力面積

S＝5×10-2m2所以壓強

p＝

＝

＝60PaFS3N5×10-2m2書對桌面的壓強為60Pa.

【例題4】(2025年江蘇揚州中考題)某無人快遞配送車輪胎與水平地面接觸的總面積為500cm2，對地面的壓強為1×105Pa，在大小為400N的牽引力作用下勻速行駛，g取10N/kg．求：

（1）配送車所受阻力f的大??；

（2）配送車與貨物的總質(zhì)量m.課堂練習

解

（1）已知配送車在大小為400N的牽引力作用下勻速行駛，此時配送車在水平方向上受到牽引力F牽

和阻力f的作用，這兩個力是一對平衡力，大小相等，方向相反。

所以配送車所受阻力的大小等于牽引力F牽

的大小，即f=F牽=400N

【例題4】(2025年江蘇揚州中考題)某無人快遞配送車輪胎與水平地面接觸的總面積為500cm2，對地面的壓強為1×105Pa，在大小為400N的牽引力作用下勻速行駛，g取10N/kg．求：

（2）配送車與貨物的總質(zhì)量m.課堂練習

解

（2）已知輪胎與水平地面接觸的總面積

S=500cm2=500×10?4m2=0.05m2由

可知，車對地面的壓力F=pS=1×105Pa×0.05m2=5000N

因為配送車在水平地面上，所以它對地面的壓力F

等于它與貨物的總重力G，即F=G=5000N

由G=mg可知，配送車與貨物的總質(zhì)量

【例題5】(2025年四川廣安中考題)如圖所示，同種材料制成的甲、乙、丙三個實心長方體放于水平面上，高度h甲＝h乙＜h丙，底面積S甲＜S乙＝S丙，下列判斷正確的是【】A.物體對水平面的壓強：p甲＜p乙＝p丙B.物體對水平面的壓力：F甲＜F乙＝F丙C.物體的密度：ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D.物體的質(zhì)量：m甲＜m乙＜m丙D

【解析】

甲、乙、丙三個實心長方體材料相同，則密度相同，即ρ甲＝ρ乙＝ρ丙；因高度h甲＝h乙＜h丙，底面積S甲＜S乙＝S丙，由V=Sh得，V甲＜V乙＜V丙；

由m=ρV得，m甲＜m乙＜m丙；由G=mg得，G甲＜G乙＜G丙；因物體對水平面的壓力等于物體所受重力，即F=G，有F甲＜F乙＜F丙；物體對水平面的壓強因高度h甲＝h乙＜h丙，則p甲＝p乙＜p丙.

知識點二

怎樣減小或增大壓強

在生產(chǎn)和生活中，有時需要減小壓強，有時需要增大壓強。二、

怎樣減小或增大壓強

為了不使拖拉機陷進土里，要設(shè)法減小它對地面的壓強。

切菜、把圖釘按進墻里，就要增大刀刃對菜、圖釘尖對墻的壓強。

由壓強的公式

可知，壓力F一定時，受力面積S發(fā)生變化，則壓強也隨之發(fā)生變化；受力面積S一定時，壓力F發(fā)生變化，則壓強也隨之發(fā)生變化。所以在生活、生產(chǎn)及技術(shù)中人們常常通過改變壓力或受力面積來改變壓強。壓力F一定時，增大受力面積S受力面積S一定時，減小壓力F增大受力面積S，減小壓力F1.減小壓強的方法

知識點二

怎樣減小或增大壓強

軌道鋪在枕木上，通過增大受力面積減小壓強

汽車限重通過減小汽車對地面的壓力減小對地面壓強汽車限重壓力F一定時，減小受力面積S受力面積S一定時，增大壓力F減小受力面積S，增大壓力F2.增大壓強的方法

知識點二

怎樣減小或增大壓強

刀刃磨的很薄，通過減小受力面積增大壓強

壓路機碾子很重，通過增大對路面的壓力增大對路面的壓強

知識點二

怎樣減小或增大壓強想想議議

如圖所示的四幅圖中，哪些地方要增大壓強?哪些地方要減小壓強?它們是通過什么方法增大或減小壓強的?

推土機的推土鏟刃、篆刻刀的刀口做得很鋒利，破窗錘的敲擊端做成錐狀，這些都是通過減小受力面積來增大壓強的。

火車軌道下面鋪放枕木，推土機用寬大履帶來支承，這些都是通過增大受力面積來減小壓強的。

知識點二

怎樣減小或增大壓強

任何物體所能承受的壓強都有一定的限度，超過這個限度，物體就會被損壞。例如，貨車超載，就很容易把公路的路面壓壞。交通管理部門通過限定每個車軸平均承載的質(zhì)量來控制貨車對路面壓強的大小，運送大型設(shè)備的平板貨車就有很多車軸。

限制軸重標志

多軸平板貨車

【例題6】（2025年甘肅中考題）救生員營救冰面被困人員時，通常匍匐前進，這是為了________（選填“增大”或“減小”）人對冰面壓強；匍匐前進時救生員對冰面的壓力________（選填“大于”、“小于”或“等于”）直立前進時救生員對冰面的壓力。

【解析】救生員營救冰面被困人員時，通常匍匐前進，這是在壓力不變時，通過增大人和冰面的接觸面積，減小人對冰面的壓強；匍匐前進時救生員對冰面的壓力等于直立前進時救生員對冰面的壓力，都等于救生員所受的重力。減小課堂練習等于

課堂練習