八年级物理压强上海科技版知识精讲Word格式文档下载.docx
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同学们看下图，坦克很重，对雪地的压力很大，可是它在雪地上却陷得不是很深，而一个同学虽然他的质量不大，对雪地的压力也不大，但是我们却发现他在雪地上却陷得很深，这是为什么呢？
同学们还可以观察一下自己的书包带子。
想一想平时背书包时，觉得宽带子好，还是细带子好，为什么？
如下图所示，你可以试一试，哪个手指更痛一些？
按哪个图钉更轻松？
对以上问题，可能同学们现在还不能得出正确结果，自己猜的是否正确，要经过事实来检验。
同学们学习了本课的知识，就会得到满意的回答了。
一.压力
在上面我提出的问题中，坦克和人都对地面有力的作用，铅笔的两端都对手有力的作用，图钉对墙也有力的作用。
事实上，这些力都是垂直作用在物体表面上，在物理学中我们把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
同学们很容易想到我们站在地面上就会对地面有压力，是的，这时我们的确对地面有压力。
那同学们就会想到这个压力是不是就是重力呢？
当然不是的，因为压力和重力的定义是不同的，首先压力是垂直作用在物体表面的力，而重力则是由于地球的吸引而使物体受到的力。
从它们的作用点来看，重力总是作用在物体的重心上，而压力则作用在被压物体的表面上。
从方向来看，重力的方向总是竖直向下的，而压力的方向总是与被压物体的表面相垂直的。
只有将一个物体放在水平地面或桌面上的时候，压力的方向才与重力的方向相同，都是竖直向下的。
从它们的大小来看，只有把一个物体放在水平桌面或者地面上时，水平桌面或地面所受到的压力才等于物体的重力。
如图1所示。
这种情况也是我们用得最多的情况。
如图2所示，将一个物体放在斜面上，这时物体对斜面的压力就不等于物体的重力了，到了高中我们会学到，这时物体对斜面的压力只是重力的一个分力而已，所以这种情况属于压力与重力有关。
如图3所示如果将一个物体按在一个竖直的墙壁上，这时由于物体的重力是竖直向下的，而压力则是水平向左的，所以这种情况下压力与重力毫无关系。
二.压强
两个总质量相等的同学站在雪地上，一个同学穿普通的鞋，另一个同学则穿的是滑雪板，这时我们发现，穿滑雪板的同学几乎没有陷进雪地里，而穿普通鞋的同学则陷入雪里很深。
由于两个同学的总质量几乎相等，所以他们的总重力也就相等，又由于他们站在水平的雪地上，压力就等于重力，所以他们对雪地的压力是相等的，而这两个压力对雪地的作用效果却不相同。
（这里所说得压力的作用效果就是指同学在雪地上陷入的深度，陷得越深，压力作用效果越明显，陷得越浅压力的作用效果越不明显）那么压力的作用效果与哪些因素有关呢？
在雪地里的陷入程度表明了压力的作用效果，那么哪些因素可以影响到在雪地里的陷入程度呢？
很显然，一个是压力的大小，另一个是受力面积的大小。
那么二者是如何影响压力的作用效果的呢？
我们可以通过下面的实验来研究。
首先照下图那样来做一个实验，一个木块放在一块大海绵上，然后再照右边的图示那样，在木块上放一个砝码，观察木块的陷入程度。
实验发现同样是木块，第二个实验中木块对海绵的压力变大，所以我们发现压力作用的效果跟压力的大小有关。
这种关系就是在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
同样再照下图那样，在木块上钉四个钉子，使它成为一个小桌子。
然后如图所示放置，观察小桌陷入海绵的深度。
由实验我们可以总结得出：
压力作用的效果还跟受力面积的大小有关。
具体的说就是：
在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
如果有两个受力面，它们的受力面积分别为1米2和4米2，而压力分别是1×
104N和2×
104N，这两个力中哪个力的作用效果更加明显？
从我们上面做的实验所得到的结论，很显然不能解决这个问题了，那么怎么办呢？
为了比较压力作用的效果，物理学中引入压强这一物理量。
要比较压力作用的效果，应取相同受力面积上受到的压力，物理学中把单位面积上受到的压力叫做压强。
这里所讲的单位面积也就是1米2。
那么在上面提出的问题中，第一个受力面所受到的压强就是1米2受力面积上受到的压力是1×
104N，而第二个受力面在4米2的受力面积上受到的压力是2×
104N，所以1米2受力面积上受到的压力是5000N。
这样我们就可以比较二者对受力面的作用效果了，当然是第一个压力对受力面的作用效果明显，也就是说第一个压强大一些。
通过上面的计算我们会发现：
压强等于压力除以受力面积。
也就是
物理上用p表示压强，用F表示压力，用S表示受力面积。
请学生在黑板上写出用字母表示的压强公式：
在国际单位制中，力的单位是“牛顿”，面积的单位是“米2”，压强的单位是“牛／米2”。
该单位读作“牛顿每平方米”，它有一个专门名称叫做帕斯卡，简称帕，用字母“Pa”来表示。
帕斯卡是法国科学家，为了纪念他在物理学研究方面做出的贡献，以他的名字作为压强单位的名称。
1帕=1牛／米2，表示“每平方米面积上受到的压力是1牛顿”。
1Pa的压强很小，相当于把3粒芝麻压成粉，均匀地分布在1cm2的面积上产生的压强。
例1.根据下图所给条件，比较芭蕾舞演员足尖和大象对地面的压强，哪个大？
要想计算出它们对地面的压强，就要知道压力和受力面积，然后用压强的计算公式进行计算就可以了。
只不过这里要强调的是面积单位间的换算关系。
cm2、dm2、m2它们邻近两个单位间的换算关系是102。
1米2=1×
104厘米2，1厘米2=1×
10-4米2，那么150厘米2=1.5×
10-2米2。
计算时，要用科学记数法。
芭蕾舞演员对地面的压力要比大象对地面的压力小得多。
但是由于芭蕾舞演员是用足尖着地，接触地的面积很小，因此芭蕾舞演员对地面的压强可能比大象对地面的压强大。
解：
（1）对演员来说F1=G1=475牛，S1=9.5厘米2=9.5×
10-4米2。
（2）对大象来说F2=G2=60000牛，S2=600厘米2×
4=0.24米2
设芭蕾舞演员对地面的压强p1，大象对地面的压强p2
答：
芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象脚对地面的压强大。
例2.封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×
104帕斯卡，一台履带式拖拉机的质量是5200千克，两条履带跟地面接触的面积共1.5米2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？
这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。
如果拖拉机对冰面的压强大于4×
104帕斯卡就不能通过，如果小于4×
104帕斯卡就可以通过。
根据压强公式：
答：
因为3.40×
104帕斯卡小于4×
104帕斯卡，可以通过。
说明：
（1）物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的大小而不是压力的大小。
（2）压力的大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上时，压力才等于物体的重力。
在解这类问题时，必须写出公式的推导过程，以防压力和重力这两个概念混淆。
三.增大和减小压强的途径与方法
任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度物体将会被压坏。
例如在房屋建设中，楼层修得越高，楼体对地面的压力就越大，如果墙基的受力面积不足够大，楼房对地的压强就很大，可能会使地面下陷，楼房倒塌，造成损失，所以修建高楼大厦，必须加宽地基，以减小楼房对地面的压强。
同学们可以看下边的两个图，它们都是减小压强的例子。
在压力不变时，利用增大受力面积的办法，可以减小压强。
当然我们也可以在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。
那你就可以解释为什么啄木鸟尖嘴变钝了，就不能成为“森林医生”了和骆驼为什么说是“沙漠之舟”了。
如下图所示，这是一个切蛋器。
它可以将熟蛋切成片。
当然这就要求这些相当于刀片的金属丝对蛋的压强足够大，也就是要增大压强。
我们发现这些相当于刀片的金属丝它们都很细，也就是受力面积很小。
这也就是说通过减小受力面积的方法可以增大压强。
切蛋器
我们分别用钝刀口和锋利刀口的剪刀剪硬纸片或布条。
用断了尖和没有断尖的锥子向硬纸片穿孔。
我们发现，锋利刀口的剪刀容易剪断布条，没有断尖的锥子对硬纸片穿孔较容易。
这些都是通过减小受力面积来增大压强的。
当然我们也可以通过受力面积不变，增大压力来增大压强。
【典型例题】
例1.下列情况中，为了增大压强的是（）
A．鞋底刻有花纹．
B．图钉尖进入墙时要用力按．
C．钢轨下面铺上枕木．
D．用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了．
分析：
增大压强的途径是增大压力或减小受力面积．鞋底花纹是为了增大摩擦，而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小．
解答：
B、D
例2.两物叠放如图所示．物A的小底面积20cm2，大底面积60cm2，重20N；
物B是边长为5cm的正方体，置于水平面上。
求：
a、b两种放置时，物A对物B的压强。
分析：
a图中，物A大底面积大于正方体上底面积，因此应按物B上底面积作为受力面积；
b图中，物A小底面积小于正方体上底面积，因此应按物A小底面积作为受力面积．
两情况下A对B的压强分别为8000Pa和10000Pa．
例3.如图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、3位置上，试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。
见图B，当物体分别放在梯形木块的1、2、3处，物体的重力不变，都是40牛顿，且方向都是竖直向下，作用于物体的重心上。
而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。
在位置1时，压力的方向垂直于斜面指向梯形木块，数值小于重力，即F1＜G；
在位置2时，压力的方向是竖直向下，数值等于重力，即F2=G=40牛；
当放于位置3时，虽然物体与梯形木块接触，但它们之间没有互相挤压，故无作用力，物体对梯形木块的压力为零。
压力和重力是两个不同的概念。
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力是物体对物体挤压而产生的力，它们的性质不同；
重力的施力物体是地球，压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体；
重力的方向总是竖直向下，压力的方向则垂直于受压面；
重力的大小正比于物体的质量，压力的大小取决于物体间的挤压程度。
置于静止水平平面上的物体，对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等，这是由于此时物体的重力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情况下，压力的大小和施力物体的重力不相等。
例4.图钉尖端的面积是0.3毫米2，钉帽的面积是1.5厘米2。
用9牛顿的力垂直于墙壁按这只图钉，试求：
（1）钉帽受到的压力和压强？
（2）墙壁受到的压力和压强？
当用力按图钉的帽，图钉将外力大小和方向不变地进行传递，钉帽的面积大，它对手产生的压强小，而钉尖的面积小，对墙壁产生的压强大。
F1=F2=9牛
钉帽和墙壁受到的压力都是9牛顿，钉帽受到的压强为6×
104帕，墙壁受到的压强为3×
107帕。
固体在处于平衡状态时，能够等值地传递外加压力，但压强的传递是非等值的，它随受力面积的变化而变化。
在压力一定的情况下，压强的大小与受力面积成反比。
在应用公式计算时，各个量的单位必须统一用国际单位制的单位。
例5.两块完全相同的砖块，所受重力均为19.6牛顿，三条棱长分别为20厘米、10厘米、5厘米。
砖块A平放，砖块B侧放，两砖块如图互相交叉叠放，求砖块A对砖块B的压强。
压强公式中的“S”是受力面积，而不是物体的底面积或表面积。
该题中的受力面积既不是砖块A的下表面积，也不是砖块B的侧面积，而应该是砖块A和砖块B的接触部分的面积。
受力面积S=
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