第八章第八章 压强压强第一节第一节 压力的作用效果压力的作用效果 1 1. .知道压力的概念，理解压力垂直于受力面，会用知道压力的概念，理解压力垂直于受力面，会用 力的示意图表示压力力的示意图表示压力 2.2.通过观察和实验的方法探究影响压力作用效果的通过观察和实验的方法探究影响压力作用效果的 因素，会用控制变量法研究物理问题因素，会用控制变量法研究物理问题 3.3.理解压强的概念、公式和单位；能应用压强进行理解压强的概念、公式和单位；能应用压强进行 有关的计算，解释简单的现象和解决简单的问题有关的计算，解释简单的现象和解决简单的问题 4.4.知道压强增大和减小的途径知道压强增大和减小的途径人躺在钉床上，却毫发无损人躺在钉床上，却毫发无损试试你的身手试试你的身手图中的茶杯对桌面图中的茶杯对桌面, ,图钉对墙面图钉对墙面, ,木块对斜面是否有作木块对斜面是否有作用力用力? ?方向如何？作用在什么位置方向如何？作用在什么位置? ?F FF一、压力一、压力物理学中物理学中, ,把垂直作用在物体表面上的力叫压力。把垂直作用在物体表面上的力叫压力。 想一想：重力是由于地球的吸引而产生的力，那么压想一想：重力是由于地球的吸引而产生的力，那么压力是什么原因产生的呢？力是什么原因产生的呢？结论：压力是物体之间相互挤压时产生的力。结论：压力是物体之间相互挤压时产生的力。 压力与重力有什么关系压力与重力有什么关系重力可以产生压力，但是压力并不都是重力产生的。重力可以产生压力，但是压力并不都是重力产生的。只有水平放置的物体对支撑物产生的压力只有水平放置的物体对支撑物产生的压力 ，大小才，大小才等于物体的重力。等于物体的重力。 想一想想一想压力与重力的区别压力与重力的区别重力重力压力压力施力物体施力物体受力物体受力物体方向方向作用点作用点大小大小地球地球施压物施压物重物重物支撑支撑物物竖直向下竖直向下与受力面垂直与受力面垂直重心重心受力面上受力面上当物体静止在水平面上时，压力与重当物体静止在水平面上时，压力与重力相等，有时与重力毫无关系。力相等，有时与重力毫无关系。观察图片，看看压力可以产生什么效果？观察图片，看看压力可以产生什么效果？改变物体的形状改变物体的形状观察下面的图片并做实验体会，猜想一下，压力的作观察下面的图片并做实验体会，猜想一下，压力的作用效果可能与哪些因素有关。用效果可能与哪些因素有关。1.1.如图，用不同的力用食如图，用不同的力用食指和大拇指夹着三角尺，指和大拇指夹着三角尺，请说明你们的请说明你们的感感受。受。2.2.用手指压铅笔的两端，用手指压铅笔的两端，请说明你们的感受。请说明你们的感受。我的猜想：我的猜想：压力的作用效果可能与哪些因素有关？压力的作用效果可能与哪些因素有关？猜想猜想1 1：压力的作：压力的作用用效效果果可能跟可能跟_ _ 有关；有关；猜想猜想2 2：压力的作用效果可能跟：压力的作用效果可能跟_ _ 有关有关。压力大小压力大小受力面积大小受力面积大小二、探究压力的作用效果二、探究压力的作用效果实验探究：实验探究：我的问题：我的问题：影响压力作用效果的因素有哪些？影响压力作用效果的因素有哪些？探究一：探究一：压力的作用效果与压力大小的关系压力的作用效果与压力大小的关系友情提示：友情提示：因为压力作用效果可能与多个因素有关，因此在探究因为压力作用效果可能与多个因素有关，因此在探究过程中要恰当使用：控制变量法过程中要恰当使用：控制变量法结论：结论：压力作用效果与压力大小有关压力作用效果与压力大小有关G G探究二：探究二：压力的作用效果与受力面积压力的作用效果与受力面积大小大小的关系的关系结论：结论：压力作用效果与受力面积压力作用效果与受力面积大小大小有关有关G GG G实验回顾与数据分析：实验回顾与数据分析：G GG G甲甲乙乙丙丙实验次数实验次数压压 力力受力面积受力面积压力作用效果压力作用效果1 1桌子重力桌子重力桌脚桌脚不明显不明显2 2桌子桌子+ +砝码重砝码重力力桌脚桌脚明显明显3 3桌子桌子+ +砝码重砝码重力力桌面桌面极不明显极不明显(1)(1)当受力面积相同时，当受力面积相同时，_越大，压力的作用效越大，压力的作用效果越明显；果越明显；(2)(2)当压力相同时，当压力相同时，_越小，压力的作用效越小，压力的作用效果越明显。果越明显。压力压力受力面积受力面积压力作用效果的比较方法压力作用效果的比较方法1.1.受力面积受力面积相同，比较相同，比较压力压力的大小；的大小；2.2.压力压力相同，比较相同，比较受力面积受力面积的大小；的大小；3 3. .压力压力和和受力面积受力面积都不相同：都不相同：物体物体压力压力F(N)F(N)受力面积受力面积S(S() )比值比值A A10102 2B B15155 55 53 31.1.物理意义：表示压力作用效果的物理量物理意义：表示压力作用效果的物理量2.2.压强定义：压力与受力面积的比值压强定义：压力与受力面积的比值4.4.压强单位：压强单位：N / mN / m2 2帕斯卡帕斯卡 简称帕简称帕 1 Pa = 1 N / m1 Pa = 1 N / m2 21 Pa1 Pa含义含义:1m:1m2 2的面积上受到的压力是的面积上受到的压力是1N1N。三、压强三、压强3.3.计算计算：压强压强 = =压力压力受力面积受力面积P =P =F FS S帕斯卡是法国数学家和帕斯卡是法国数学家和物理学家，帕斯卡在物物理学家，帕斯卡在物理学方面的主要成就是理学方面的主要成就是对流体静力学和大气压对流体静力学和大气压强的研究。为了纪念帕强的研究。为了纪念帕斯卡，人们用他的名字斯卡，人们用他的名字来命名压强的单位来命名压强的单位帕斯卡。帕斯卡。1Pa1Pa的压强到底有多大呢的压强到底有多大呢? ?相当于相当于3 3粒芝麻压成粉均匀地撒在粒芝麻压成粉均匀地撒在1cm1cm的面积上所产的面积上所产生的压强生的压强ABBA图图1 1图图2 2如上图所示，如上图所示，A A的重力的重力100 N100 N，B B的重力的重力20 N.20 N.A A的底面积的底面积0.1 m0.1 m2 2，B B的底面积的底面积0.02 0.02 m m2 2. .图、图中地面受到的压力图、图中地面受到的压力F F1 1_ F_ F2 2受到的压强受到的压强P P1 1_ P_ P2 2( (选填选填“”“”“”或或“”）把砖块平放、侧放或竖放在水平地面上时，如图所把砖块平放、侧放或竖放在水平地面上时，如图所示示，砖对地面的砖对地面的_相等，砖相等，砖_时对地面的时对地面的压强最大，砖压强最大，砖_时对地面的压强最小。时对地面的压强最小。压力压力竖放竖放平放平放 平放平放侧放侧放竖放竖放F质量为质量为50t 50t 每条履带与地面的接触面每条履带与地面的接触面积是积是1.5m1.5m2 2F=20N F=20N 图钉尖的面积是图钉尖的面积是0.05mm0.05mm2 2坦克对地面的压强坦克对地面的压强图钉尖对墙面的压强图钉尖对墙面的压强已知：坦克的质量已知：坦克的质量m=5.0m=5.010104 4kg,kg,每条履带与地面的接触每条履带与地面的接触面积面积S S1 1.5m.5m2 2图钉所受的压力图钉所受的压力2 22 20 0，图钉尖的面积，图钉尖的面积S S2 20.05mm0.05mm2 2求：坦克对地面的压强求：坦克对地面的压强P P1 1？图钉尖对墙面的压强？图钉尖对墙面的压强P P2 2？比较大小比较大小解：解：( () )坦克对地面的压力坦克对地面的压力F F1 1=G=mg=G=mg =5.0 =5.010104 4kgkg9.8N/kg9.8N/kg =4.9 =4.910105 5N N两条履带与地面的接触面积两条履带与地面的接触面积3 3.5m.5m2 23 m3 m2 2坦克对地面的压强坦克对地面的压强1 1 1.631.6310105 5PaPa(2)(2)墙所受的压力墙所受的压力F F2 220 N20 N墙的受力面积墙的受力面积2 20.05 mm0.05 mm2 2=5=51010-8-8 m m2 2图钉尖对墙面的压强图钉尖对墙面的压强P P2 2 10108 8 PaPa比较可知，图钉虽小，但是它对墙面的压强却远大于坦克比较可知，图钉虽小，但是它对墙面的压强却远大于坦克对地面的压强对地面的压强请同学们看以下几个事例请同学们看以下几个事例, ,想想为什么？想想为什么？图钉的尖图钉的尖做得很尖做得很尖想一想想一想菜刀的刃菜刀的刃很锋利很锋利铁轨铺在铁轨铺在枕木上枕木上背着同样的书，背着同样的书，为什么他不累？为什么他不累？在在草原上健步如飞的马，在沙漠中却远不及草原上健步如飞的马，在沙漠中却远不及骆驼的行走。骆驼的行走。四、压强的应用四、压强的应用1.1.增大增大压强压强减小减小受力面积受力面积 S S增大增大压力压力 F F2.2.减小减小压强压强增大增大受力面积受力面积 S S减小减小压力压力 F F1.1.压强是表示压强是表示_的物理量，同学们正的物理量，同学们正在考试的试卷平铺在桌面上对桌面的压强大约是在考试的试卷平铺在桌面上对桌面的压强大约是0.5Pa0.5Pa，它的意义是：，它的意义是：_2.2.关于压强，下列说法中正确的是（关于压强，下列说法中正确的是（ ）A.A.压力大，则压强一定大。压力大，则压强一定大。B.B.受力面积大，则压强一定小。受力面积大，则压强一定小。C.C.相同压力时受力面积大，则压强一定大。相同压力时受力面积大，则压强一定大。D.D.单位受力面积的压力大单位受力面积的压力大, ,则压强一定大。则压强一定大。压力作用效果压力作用效果D D每平方米的桌面上受到的压力是每平方米的桌面上受到的压力是0.50.5牛顿牛顿3.3.如图所示，用两手指压住一铅笔，使它保持静如图所示，用两手指压住一铅笔，使它保持静止，下列说法中正确的是（止，下列说法中正确的是（ ）A.A.两手指受到的压力相同，两手指受到的压力相同，左边手指受到的压强较大。左边手指受到的压强较大。B.B.两手指受到的压强相同，两手指受到的压强相同，左边手指受到的压力较大。左边手指受到的压力较大。C.C.两手指受到的压力相同，右边手指受到的压强较大。两手指受到的压力相同，右边手指受到的压强较大。D.D.两手指受到的压强相同，右边手指受到的压力较大。两手指受到的压强相同，右边手指受到的压力较大。C C4.4.关于关于压力，下列说法中正确的是（压力，下列说法中正确的是（ ）A.A.压力的方向总是竖直向下的压力的方向总是竖直向下的B.B.压力的方向总是垂直于物体的表面压力的方向总是垂直于物体的表面C.C.压力的大小总是等于物体所受的重力压力的大小总是等于物体所受的重力D.D.压力的方向有时垂直于物体表面，有时不垂直于物压力的方向有时垂直于物体表面，有时不垂直于物体的表面体的表面B B5.5.下列四幅图是北京奥运会上福娃运动项目，其中对下列四幅图是北京奥运会上福娃运动项目，其中对地面压强最大的是（地面压强最大的是（ ）A.A.拳击拳击B.B.射击射击C.C.举重举重D.D.击剑击剑C C6.6.要证明压力的作用效果和压力的大小有关要证明压力的作用效果和压力的大小有关, ,应选应选_和和_；要证明压力的作用效果和受力要证明压力的作用效果和受力面积大小有关面积大小有关, ,应选应选_和和_，该实验用到的物理探究方法是该实验用到的物理探究方法是_。G GGG甲甲丙丙乙乙甲甲 乙乙 乙乙 丙丙 控制变量法控制变量法 7.7.寒冷冬季的一天早晨，一个小孩在河边玩耍，这时寒冷冬季的一天早晨，一个小孩在河边玩耍，这时他发现河面上结了一层冰，他就试着走了几步，他非他发现河面上结了一层冰，他就试着走了几步，他非常想走到河的对岸去看看，可没想到只走了五六米远，常想走到河的对岸去看看，可没想到只走了五六米远，“咔嚓咔嚓”一声，小孩压破薄冰，落入水中。一声，小孩压破薄冰，落入水中。此时一个骑车的青年见此情景立即将自行车往马路边此时一个骑车的青年见此情景立即将自行车往马路边一丢，三步并作两步跑到河边一丢，三步并作两步跑到河边 一、压力一、压力： 1.1.定义定义：物理学中把垂直压在物体表面上的力叫做：物理学中把垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力。 2.2.压力压力的作用效果：的作用效果： （1 1）与压力的大小有关（）与压力的大小有关（2 2）与受力面积大小有关）与受力面积大小有关 二二、压强：、压强：1.1.定义定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。：物体单位面积上受到的压力叫做压强。2.2.公式：公式：3.3.单位：单位：1 1帕斯卡帕斯卡=1N/m=1N/m2 24.4.怎样增大和减小压强怎样增大和减小压强FP=S压强压强=压力压力受力面积受力面积没有伟大的品格，就没有伟大的人，甚至也没有伟大的艺术家，伟大的行动者。 罗曼罗兰