八年级物理压强上海科技版知识精讲Word格式文档下载.docx

1、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

2、，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

3、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

4、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

5、。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1104N和2104N，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

6、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1104N，而第二个受力面在4米2的受力面积上受到的压力是2104N，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

7、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”。1 Pa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

8、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= 1104厘米2，1厘米2=110-4米2，那么150厘米2=1.510-2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=9.510-4米2。（2）对大象来说F2=G2=60000牛，S2=600厘米24=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

9、大。例2. 封冻的江河冰面最大能承受的压强是4104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4104帕斯卡就不能通过，如果小于4104帕斯卡就可以通过。根据压强公式： 答：因为3.40104帕斯卡小于4104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

10、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

11、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

12、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

13、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F1G；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

14、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6104帕，墙壁受到的压强为3107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=