第十四章 压强和浮力第一节 压 强知识回顾：1、我们已经学过了哪些力？2、力的作用效果有哪些？你了解压力吗？FFF一、压力的概念：一、压力的概念：v小孩小孩垂直垂直压在地面上的力压在地面上的力v图钉图钉垂直垂直压在墙面上的力压在墙面上的力v木块木块垂直垂直压在斜面上的力压在斜面上的力1、垂直垂直压在物体表面上的力叫压力 FFFGGGF=GFG垂直垂直作用在接触面上作用在接触面上F与与G无关无关由于物体间的挤压而由于物体间的挤压而的力叫做的力叫做压力压力作用点作用点：所压表面所压表面方向方向：垂直于表面指向里面垂直于表面指向里面练习练习：画出支持面受到的压力的示意图：画出支持面受到的压力的示意图FFFGGG大小：在水平面上时压力的大小等于重力的大小压力可能与重力有关，也可能与重力无关你能提出什么问题？你能提出什么问题？二、压力的作用效果v将两手用力的挤压你的两腮，感受腮所受将两手用力的挤压你的两腮，感受腮所受到的压力。到的压力。v分别用两个指头抵住铅笔尖和笔尾，感受分别用两个指头抵住铅笔尖和笔尾，感受压力作用效果的不同。压力作用效果的不同。v通过以上感受，猜想一下压力的作用效果通过以上感受，猜想一下压力的作用效果应该与哪些因素有关？应该与哪些因素有关？提出问题：压力的作用效果与哪些因素有关？压力的作用效果与哪些因素有关？猜想：压力大小 受力面积的大小设计方法：A：压力相等时，改变接触面积，观：压力相等时，改变接触面积，观察两次实验中压力作用效果的强弱察两次实验中压力作用效果的强弱B：接触面积相等时，改变压力，观：接触面积相等时，改变压力，观察两次实验中压力作用效果的强弱察两次实验中压力作用效果的强弱GG实验回顾与数据分析：甲乙丙实验次数压 力受力面积压力作用效果1 1桌子重力桌脚不明显2 2桌子+砝码重力桌脚明显3 3桌子+砝码重力桌面极不明显GGG G实验回顾与数据分析：甲乙丙要证明要证明压力的作用效果压力的作用效果和和压力大小压力大小有关应选有关应选 要证明要证明压力的作用效果压力的作用效果和和受力面积受力面积有关应选有关应选 甲、乙甲、乙乙、丙乙、丙（）在（）在受力面积相同时，压力越大，压力的作受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显用效果越明显（）（）在压力大小相同时，受力面积越小，压在压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显力的作用效果越明显结论：压强的公式：压强的单位：压强=压 力受力面积P=P=F FS SN/m2Nm2国际单位：国际单位：帕斯卡帕斯卡 简称：简称：帕帕 符号：符号：Pa1 1Pa=Pa=1 1A物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是5m2B物体对地面的压力是5N，与地面的接触面积是5m2AB试比较、两物体对地面压力的作用效果？试比较、两物体对地面压力的作用效果？练练习习：A物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是5m2B物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是3m2AB试比较、两物体对地面压力的作用效果？试比较、两物体对地面压力的作用效果？练练习习：A物体对地面的压力是10N，与地面的接触面积是5m2B物体对地面的压力是9N，与地面的接触面积是3m2AB试比较、两物体对地面压力的作用效果？试比较、两物体对地面压力的作用效果？练练习习：压压强强p意义：表示压力作用效果的物理量。意义：表示压力作用效果的物理量。定义：定义：物体单位面积上受到的压力。物体单位面积上受到的压力。公式：公式：压强压强 =压力压力受力面积受力面积p =FSNM2N / m2单位：帕斯卡（单位：帕斯卡（ Pa ），），简称：帕简称：帕 N / m2 1 Pa = 1 N / m21千帕千帕=103帕帕1兆帕兆帕=106帕帕例题：已知：已知：F=G=2.5N S=F=G=2.5N S=5 510 m10 m 求：求：p p2-2= = 53 PaF FS S 解：解：p=p=2.5N4.710 m 2-2答：书对桌面的压强为答：书对桌面的压强为53Pa53Pa 一本重2.5N的教科书平放在水平桌面上，与桌面的接触面积为4.710-2m2。试计算书对桌。试计算书对桌面的压强。面的压强。脚尖触地面积约脚尖触地面积约cm2体重约体重约475N每只脚掌触地面积约每只脚掌触地面积约600cm2体重约体重约60000N谁对地面的压强大？谁对地面的压强大？已知已知: (1)对演员来说对演员来说 F1=G1=475N, S1=9.5cm2=9.5x10-4m2 (2)对大象来说对大象来说 F2=G2=60000N, S2=600cm2x4=0.24m2 求求:芭蕾舞演员对地面的压强芭蕾舞演员对地面的压强P1,大象对地面的压强大象对地面的压强P2.F1S1475N解解:P1= = =5X105N/m2=5X105Pa P2= = =2.5X105N/m2=2.5X105PaF2S260000N0.24m29.5X10-4m2答：芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象对地面的答：芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象对地面的 压强大。压强大。几个常用压强的参考值几个常用压强的参考值 压强压强单位（单位（kPa）一般有缝钢管能承受的压强一般有缝钢管能承受的压强1960无缝钢管能承受的压强无缝钢管能承受的压强784078载重汽车对地面的压强载重汽车对地面的压强137196六轮汽车对地面的压强六轮汽车对地面的压强122.5履带拖拉机对地面的压强履带拖拉机对地面的压强39.258.8炊事用高压锅（安全塞熔化时）炊事用高压锅（安全塞熔化时） 120130压强的应用：p=p=F FS S压力一定时、减小压力一定时、减小受力面积受力面积 S受力面积一定时、增大受力面积一定时、增大压力压力 F1、增大压强压力一定时、压力一定时、增大增大受力面积受力面积 S受力面积一定时、受力面积一定时、减小减小压力压力 F2、减小压强或两者同时改变或两者同时改变或两者同时改变或两者同时改变压强的应用：坦克的两条履带压强的应用：图钉的尖做得很尖压强的应用：书包背带做得很宽压强的应用：菜刀的刃很锋利压强的应用：铁轨铺在枕木上ACB同一块砖怎样放置压强最大？平放侧放竖放 通过你的观察，你认为下列哪一辆车的载重量更大，试陈述你的理由？AB讨论交流讨论交流:如何自救？如何自救？ 一小孩在冰面一小孩在冰面上行走时，突然上行走时，突然发现冰面将要破发现冰面将要破裂，这时他应该裂，这时他应该如何自救呢？请如何自救呢？请你们一起帮他想你们一起帮他想想办法。想办法。1 1 、我们为了纪念物理学家所作出的杰出贡、我们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献，有些物理量就用他们的名字作为单位献，有些物理量就用他们的名字作为单位. .请你在图请你在图1 1中任选一位物理学家中任选一位物理学家: :，他的名字被命名为他的名字被命名为的单位的单位. .牛顿牛顿图图1帕斯卡帕斯卡 2、在国际单位制中，压强的单位是在国际单位制中，压强的单位是( ( ) ) A.N A.N B.PaB.Pa C.J C.J D.mD.m/ /S S E E、N/N/m2B、E3 3、一位同学在结冰的湖面上行走时，突、一位同学在结冰的湖面上行走时，突然发现脚下的冰即将破裂，他应采取的措然发现脚下的冰即将破裂，他应采取的措施是（施是（ ） A A站着不动站着不动 B B就地趴伏在冰面上慢慢地向岸边挪动就地趴伏在冰面上慢慢地向岸边挪动 C C赶快跑向岸边赶快跑向岸边 D D立即改成单脚站立立即改成单脚站立4 4、下下列列事事例例中中，目目的的是是为为了了减减小小压压强强的的一项是（一项是（ ）A A火火车车铁铁轨轨不不直直接接铺铺在在路路面面上上，而而铺铺在在一根根路枕上。一根根路枕上。B B为为了了易易于于把把吸吸管管插插入入软软包包装装饮饮料料盒盒内内，吸管一端被削得很尖。吸管一端被削得很尖。C C注射器的针头很尖。注射器的针头很尖。D D菜刀用过一段时间后，要磨一磨。菜刀用过一段时间后，要磨一磨。 5 5、下面措施中，属于增大压强的是（、下面措施中，属于增大压强的是（ ）A A拧螺钉时，在螺母下面垫加一个较大的拧螺钉时，在螺母下面垫加一个较大的平面垫圈平面垫圈B B坦克装有两条宽履带坦克装有两条宽履带C C纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑纸盒包装饮料常配有一根一端很尖的塑料吸管料吸管D D房屋的地基比墙宽房屋的地基比墙宽6 6、中国质量报中国质量报报道，某公司大规模报道，某公司大规模召回一种可能对幼儿产生伤害的硬塑玩召回一种可能对幼儿产生伤害的硬塑玩具车，如图所示。召回该玩具车的原因，具车，如图所示。召回该玩具车的原因，主要是车形上主要是车形上_，当它碰到，当它碰到人体时，容易产生较大的人体时，容易产生较大的_而而对幼儿造成伤害。对幼儿造成伤害。 7 7、焦焦作作市市盛盛产产煤煤炭炭，这这里里的的汽汽车车超超载载现现象象异异常常突突出出，公公路路损损坏坏严严重重。你你认认为为超超载载汽车对公路的损坏主要取决于（汽车对公路的损坏主要取决于（ ）A A汽车的大小汽车的大小B B汽车对公路的压强汽车对公路的压强C C汽车的速度汽车的速度D D汽车的惯性汽车的惯性8 8如图所示平放在水平地面上的砖，沿如图所示平放在水平地面上的砖，沿竖直方向竖直方向( (见图中虚线见图中虚线) )截去一半，则截去一半，则剩下的半块砖与原来整块砖相比剩下的半块砖与原来整块砖相比( )( )A.A.对地面的压强不变对地面的压强不变 B.B.对地面的压力不变对地面的压力不变C. C. 砖的密度减小一半砖的密度减小一半D. D. 砖受到地面的支持力不变砖受到地面的支持力不变9 9、一块砖分别平放、侧放、立放在水平、一块砖分别平放、侧放、立放在水平地面上，这三种放法对地面的压力分别地面上，这三种放法对地面的压力分别为为F F平、平、F F侧、侧、F F立，立，则三个压力之间的关系是则三个压力之间的关系是什么？三种放法中，哪种放法对地面的什么？三种放法中，哪种放法对地面的压强最大？压强最大？1010、两块完全相同的砖，每块砖的长、两块完全相同的砖，每块砖的长、宽、高之比为宽、高之比为4 4：2 2：1 1。图。图7 7乙的四种放乙的四种放法中，有两种与图甲放法对水平地面的法中，有两种与图甲放法对水平地面的压强相等，它们是压强相等，它们是 ( )( )A A和和 B B和和 C C和和 D D和和1111、关于压力和压强，下列说法中正确的、关于压力和压强，下列说法中正确的是（是（ ）A A物体的质量越大，对受力面的压力物体的质量越大，对受力面的压力一定越大一定越大B B压力越大，对受力面的压强越大压力越大，对受力面的压强越大C C受力面积越小，产生的压强一定越大受力面积越小，产生的压强一定越大D D压力一定时，受力面积越小，产生的压力一定时，受力面积越小，产生的压强一定越大压强一定越大1212、拖拉机的履带由一块块的金属板连接、拖拉机的履带由一块块的金属板连接而成的而成的, ,每块金属板上都有一两条凸起的棱每块金属板上都有一两条凸起的棱, ,金属板的作用是金属板的作用是_,_,凸起的棱的凸起的棱的作用是作用是_._.1313、从物理知识的角度来看、从物理知识的角度来看: :磨刀时磨刀时, ,刀两侧刀两侧表面磨得很光滑是为了表面磨得很光滑是为了_,_,刀刃磨刀刃磨得很薄是为了得很薄是为了_；大型平板挂车；大型平板挂车装有多组双车轮，目的是为了装有多组双车轮，目的是为了_压强；压强；轮胎上有凹凸不平的花纹，目的是为了轮胎上有凹凸不平的花纹，目的是为了_摩擦。；人用针缝衣服，用的针尖摩擦。；人用针缝衣服，用的针尖要锋利，是为了要锋利，是为了_对布的压强；对布的压强；人手指上带顶针是为了人手指上带顶针是为了_对手指对手指的压强的压强 1414、小红的妈妈在超市买了很多食品，她、小红的妈妈在超市买了很多食品，她用塑料袋提着回家，没走多远就感到手被用塑料袋提着回家，没走多远就感到手被勒得很痛。请你用学过的物理知识，给她勒得很痛。请你用学过的物理知识，给她提一个建议：提一个建议： ，这，这是利用改变是利用改变 来来 （ 增大增大 或或 减小减小 ）袋子对手的压强。）袋子对手的压强。1515、质质量量相相同同的的鸡鸡和和鸭鸭同同在在湿湿稻稻田田里里走走动动。鸭鸭的的脚脚印印比比鸡鸡的的浅浅这这是是因因为为鸭鸭与与鸡鸡相相比比，鸭鸭脚脚 掌掌 接接 触触 地地 面面 的的 面面 积积 较较_，对对地地面面产产生生的的压压强强较较_。( (填填“大大”或或“小小”) )1616、站站在在地地面面上上的的小小星星想想让让自自己己对对地地面面的压强最小，他应该的压强最小，他应该A A抬起一只脚抬起一只脚 B B平躺在地面上平躺在地面上C C坐在地面上坐在地面上 D D走动走动1717、一一个个普普通通中中学学生生双双脚脚站站立立在在水水平平地地面面上上他他对对水水平平地地面面的的压压力力和和压压强强最最接接近于近于 A A5050牛牛 10103 3帕帕 B B5050牛牛 l0l04 4帕帕 C C500500牛牛 10104 4帕帕 D D500500牛牛 10106 6帕帕1818、少林功夫名扬天下，、少林功夫名扬天下，“二指禅二指禅”绝活绝活令人称奇。表演时，人体倒立用中指和食令人称奇。表演时，人体倒立用中指和食指支撑全身的重量，如图所示，这时两手指支撑全身的重量，如图所示，这时两手指与地面接触部分受到的压强最接近于（指与地面接触部分受到的压强最接近于（ ）A A3 310 Pa 10 Pa B B3 310 Pa10 PaC C3 3l0 Pa l0 Pa D D3 3l0 Pa l0 Pa 24681919、下图中所示物体、下图中所示物体A A对支持面压力的对支持面压力的示意图正确的是（示意图正确的是（ ） FFFFABCD2020、水平桌面上放着等质量的铜、铁、铝三个、水平桌面上放着等质量的铜、铁、铝三个立方体，它们对桌面压强最大的是（立方体，它们对桌面压强最大的是（ ） A A铜块铜块 B. B. 铁块铁块 C. C. 铝块铝块 D. D. 一样大一样大2121、如如图图所所示示，用用左左手手掌掌平平压压在在气气球球上上，右右手手的的食食指指顶顶住住气气球球，处处于于静静止止状状态态的的气气球球发发生生了了形形变变，以以下说法正确的是（下说法正确的是（ ）A A右手指对气球的压力大于左手掌对气球的压力右手指对气球的压力大于左手掌对气球的压力B B右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强右手指对气球的压强大于左手掌对气球的压强C C右手指对气球的压强等于左手掌对气球的压强右手指对气球的压强等于左手掌对气球的压强D D气球内部的气体压强一定不变。气球内部的气体压强一定不变。2222、如如图图所所示示，物物体体A A在在水水平平推推力力F F的的作作用用下下，从从甲甲图图位位置置匀匀速速运运动动到到乙乙图图位位置置. . 在在此此 过过 程程 中中 ， A A对对 桌桌 面面 的的 压压 力力 将将_， A A对对 桌桌 面面 的的 压压 强强 将将 _ _ （填（填“变大变大”、“不不 变变” 或或“变小变小”） 2323、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验、小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材，做器材，做“探究压力作用的效果探究压力作用的效果” 实验，如图甲所示实验，如图甲所示(1)(1)保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触保持小桌对沙子的压力不变，改变小桌与沙子的接触面积，小明发现接触面积越大小桌陷入沙子越浅，说面积，小明发现接触面积越大小桌陷入沙子越浅，说明压力的作用效果与明压力的作用效果与_有关有关 (2)(2)保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的保持小桌与沙子的接触面积不变，改变小桌对沙子的压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压压力，小明发现压力越大，小桌陷入沙子越深，说明压力的作用效果与力的作用效果与_有关有关（3)3)实验过程中，压力的作用效果是通过实验过程中，压力的作用效果是通过_表现出来的表现出来的(4)(4)小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图乙所小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图乙所示，比较甲、乙两种情况后，小明认为压力的作用示，比较甲、乙两种情况后，小明认为压力的作用效果还与接触面的材料有关，请对此结论作出简要效果还与接触面的材料有关，请对此结论作出简要评价评价_2424、高高度度相相同同的的实实心心圆圆柱柱体体A A、正正方方体体B B和和长长方方体体C C铁铁块块如如图图放放在在水水平平桌桌面面上上，已已知知正正方方体体铁铁块块最最重重，长长方方体体铁铁块块底底面面积积最最小小针针对对“三三铁铁块块对对桌桌面面的的压压强强哪哪一一块块最最大大”的的问问题题，同同学学们们根根据据自自己己所所学学过过的知识提出了以下三种猜想：的知识提出了以下三种猜想：猜想一：由于正方体铁块最重，所以它对猜想一：由于正方体铁块最重，所以它对桌面的压强最大桌面的压强最大猜想二：由于长方体铁块的面积最小，所以它对桌面的压强最大猜想二：由于长方体铁块的面积最小，所以它对桌面的压强最大猜想三：由于三铁块高度相同，所以三铁块对桌面的压强一样大猜想三：由于三铁块高度相同，所以三铁块对桌面的压强一样大（1 1）以以图图中中的的长长方方体体C C为为研研究究对对象象，推推导导它它对对桌桌面面的的压压强强大大小小的的表表达达式式（设设铁铁的的密密度度为为，长长方方体体铁铁块块的的高高度度为为h h，底底面面积积为为S S）根根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的据表达式判断上述哪一个猜想是正确的（2 2）利利用用细细砂砂等等简简易易器器材材, ,设设计计一一个个实实验验粗粗略略验验证证这这种种猜猜想想的的正正确确性（简要写出实验步骤及判断方法）性（简要写出实验步骤及判断方法）2525、在、在海滩案发现场海滩案发现场留下了罪犯清晰站立留下了罪犯清晰站立的脚印，公安人员立即用蜡浇注了如图的脚印，公安人员立即用蜡浇注了如图所示的鞋模，测量蜡鞋模的平均厚为所示的鞋模，测量蜡鞋模的平均厚为3 3厘厘米，质量为米，质量为675675克；又经测试达到脚印同克；又经测试达到脚印同样深度压强为样深度压强为1.51.51010 帕，罪犯体重为帕，罪犯体重为多少？多少？（蜡的密度（蜡的密度=0.90.910 10 千克千克 / / 米米 ） 4332626、20072007年年是是农农历历猪猪年年，兰兰兰兰家家有有一一个个猪猪宝宝宝宝的的摆摆设设，放放在在水水平平桌桌面面上上，如如图图所所示示。猪猪宝宝宝宝是是实实心心的的，兰兰兰兰很很想想知知道道它它究究竟竟是是由由什什么么物物质质制制成成的的，于于是是设设法法测测得得了了它它的的质质量量是是1.78kg1.78kg，体体积积为为2 21010-4-4m m3 3，猪猪脚脚着着地地的的总总面面积积是是4cm4cm2 2。(g(g取取l0Nl0Nkg)kg)(1)(1)通通过过计计算算和和查查表表判判断断猪猪宝宝宝宝可可能能是是由由何何种种物质制成的。物质制成的。(2)(2)猪宝宝对桌面的压强是多少猪宝宝对桌面的压强是多少? ? 2727、某公路路面所能承受的最大压强为、某公路路面所能承受的最大压强为8 810 Pa10 Pa现有一辆卡车，自重现有一辆卡车，自重t t，有有6 6个轮子，每个轮子与地面的接触面积个轮子，每个轮子与地面的接触面积是是200cm 200cm ，当这辆卡车装载，当这辆卡车装载10t10t货物在货物在该公路上行驶时，请通过计算说明是否该公路上行驶时，请通过计算说明是否对公路路面产生危害（取对公路路面产生危害（取10N/kg10N/kg）52小结：通过本课的学习，你有什么收获？通过本课的学习，你有什么收获？压压强强p意义：意义：表示压力作用效果的物理量。表示压力作用效果的物理量。定义：定义：物体单位面积上受到的压力。物体单位面积上受到的压力。公式：公式：压强压强 =压力压力受力面积受力面积单位：单位：帕斯卡（帕斯卡（ Pa ），），简称：帕简称：帕 N / m2 1 Pa = 1 N / m2p =FSNM2N / m2增大压强、增大压强、减小压强的方法：减小压强的方法： 一般情况下：在压力不变时，增一般情况下：在压力不变时，增大受力面积来减小压强；减小受力面大受力面积来减小压强；减小受力面积来增大压强积来增大压强由于物体间的挤压而由于物体间的挤压而垂直垂直作用在接触面上的力叫做作用在接触面上的力叫做压力压力压力压力: