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第1節(jié) 壓強(qiáng)
第九章 壓強(qiáng)
知識點(diǎn)
知1－講
1
認(rèn)識壓強(qiáng)
1. 壓力
(1)定義 發(fā)生在兩個物體的接觸表面上的垂直作用力。
(2)產(chǎn)生條件 物體之間相互接觸且相互擠壓。
深度理解:
◆不產(chǎn)生壓力的幾種情況：彼此隔開的兩個物體間不可能產(chǎn)生壓力的作用；相互接觸但不相互擠壓的物體間也不能產(chǎn)生壓力的作用，如圖1 所示，物體與豎直墻面相互接觸，但物體與豎直墻面之間沒有壓力作用。
知1－講
(3)方向 垂直于受壓面并指向被壓的物體。
(4)作用點(diǎn) 在被壓物體受力面上，作用點(diǎn)等效在受力面中心。
(5)性質(zhì) 屬于彈力。
(6)作用效果 使被壓面發(fā)生形變。
知1－講
(7)壓力與重力的比較(比較法)
壓力 重力
定義 發(fā)生在兩個物體的接觸表面上的垂直作用力 由于地球吸引而使物體受到的力
產(chǎn)生原因 物體間相互接觸且相互擠壓 地球的吸引
方向 垂直于受壓面指向被壓物體 豎直向下
大小 與物體間的擠壓程度有關(guān) G=mg
作用點(diǎn) 在受力面上 重心
施力物體 對受力物體產(chǎn)生擠壓的物體 地球
性質(zhì) 彈力 引力
知1－講
壓力大小與重 力大小的關(guān)系 孤立放置在水平面上的物體對水平面的壓力等于重力，即F 壓=G，如圖甲所示；孤立放置在斜面上的物體對斜面的壓力小于重力，即F 壓總結(jié) 壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力
知1－講
◆孤立靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于重力的原因：物體所受的重力G與支持力F支是一對平衡力，大小相等，即G=F支；而物體所受的支持力F支與物體對水平面的壓力F壓是一對相互作用力，大小也相等，即F支=F壓，則F壓=G。
知1－講
2. 壓力的作用效果
(1)提出問題 壓力的作用效果與什么因素有關(guān)？
(2)猜想與假設(shè) 壓力的作用效果可能與壓力大小有關(guān)，可能還跟受力面積的大小有關(guān)。
知1－講
(3)設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)方法
◆實(shí)驗(yàn)中，控制受力面積一定，改變壓力的大小，探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系； 控制壓力一定，改變受力面積的大小，探究壓力作用效果與受力面積大小的關(guān)系，利用的是控制變量法。
◆實(shí)驗(yàn)中，通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果，利用的是轉(zhuǎn)換法。被壓海綿凹陷程度越大，壓力的作用效果越明顯。
知1－講
①如圖2 甲、乙所示，把一長方體金屬塊分別豎直、水平放置在海綿塊上，觀察海綿塊的凹陷程度。
②如圖2 丙、丁所示，換一與金屬塊同樣大小的木塊分別豎直、水平放置在海綿塊上，觀察海綿塊的凹陷程度。
知1－講
(4)分析與論證
① 甲、丙(或乙、丁)兩圖中，海綿塊的受力面積相同，甲(或乙)圖中海綿塊受到的壓力大，壓力的作用效果比丙(或丁)圖明顯。
② 甲、乙(或丙、丁)兩圖中，海綿塊受到的壓力相同，甲(或丙)圖中海綿塊的受力面積小，壓力的作用效果比乙(或丁)圖明顯。
知1－講
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
壓力的作用效果與壓力大小和受力面積大小有關(guān)。
①受力面積一定，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。
②壓力一定，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。
知1－講
3. 壓強(qiáng)
(1)定義 要比較壓力的作用效果，就要取相同的受力面積。物理學(xué)中，把壓力的大小與受力面積的比叫作壓強(qiáng)。
(2)物理意義 表示壓力的作用效果，壓強(qiáng)越大，表示壓力作用效果越明顯。
像速度、密度一樣，壓強(qiáng)也利用了比值定義法。
知1－講
(3)公式 p=。
(4)單位
物理量及符號 壓力(F) 受力面積(S) 壓強(qiáng)(p)
單位及符號 牛頓(N) 平方米(m2) 帕斯卡(Pa)
壓強(qiáng)，單位：Pa
壓力，單位：N
受力面積，單位：m2
知1－講
(5)常用壓強(qiáng)單位間的關(guān)系
知1－講
(6)公式理解
① p=是壓強(qiáng)的定義式，適用于所有物體間壓強(qiáng)的計(jì)算。
② 變形式F=pS 可用于計(jì)算壓力，變形式S=可用于計(jì)算受力面積。
固體、液體、氣體
知1－講
③ 公式中物理量必須一一對應(yīng)，只有當(dāng)壓力的單位為“N”，受力面積的單位為“m2”時(shí)，壓強(qiáng)的單位才是“Pa”。
④ F 是壓力而不是重力。
知1－講
深度理解
關(guān)于壓強(qiáng)和壓力
(1)壓力是產(chǎn)生壓強(qiáng)的必要條件，沒有壓力就沒有壓強(qiáng)；壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量。
(2)壓強(qiáng)在數(shù)值上等于物體在單位面積上受到的壓力。不能認(rèn)為“壓力大，壓強(qiáng)就一定大”；同樣，如果壓強(qiáng)大，壓力也不一定大。
知1－練
關(guān)于壓力，下列說法正確的是( )
A. 壓力的方向總是垂直于物體接觸面
B. 壓力都是由于重力產(chǎn)生的
C. 壓力的大小總是等于物體所受的重力大小
D. 物體受到的重力就是對支撐物表面的壓力
例 1
知1－練
解題秘方：緊扣壓力的定義和特點(diǎn)判斷。
解析：很多情況下壓力的產(chǎn)生與重力無關(guān)，它們的大小不一定相等。壓力不是重力，它們是兩種不同性質(zhì)的力。
答案：A
知1－練
速記口訣:
壓力方向垂向物，
重力方向豎向下；
物體孤立水平面，
壓力才與重力等。
知1－練
[期末·龍巖新羅區(qū)]小強(qiáng)同學(xué)利用洗手間的肥皂、海綿等探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)探究過程如圖3所示。
例2
知1－練
解題秘方：利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法分析解答。
知1－練
(1)小強(qiáng)通過觀察海綿的_________來比較壓力的作用效果，這種研究方法是_________ 。
凹陷程度
轉(zhuǎn)換法
解析：通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果，海綿凹陷程度越大，壓力作用效果越明顯，這種研究物理問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
知1－練
(2)比較_______兩圖中的實(shí)驗(yàn)可知，壓力一定時(shí)，_______越小，壓力的作用效果越明顯。
甲、丙
受力面積
解析：由甲、丙兩圖知道，壓力大小相同，受力面積越小，海綿的凹陷程度越大，壓力作用效果越明顯，所以可得出結(jié)論：壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。
知1－練
(3)分析比較甲、乙兩圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到結(jié)論：_______________________________________________。
受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯
解析：由圖甲和圖乙知道，受力面積大小相同，壓力越大，海綿的凹陷程度越大，壓力作用效果越明顯，所以可得出結(jié)論：受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。
知1－練
(4)小強(qiáng)將肥皂沿豎直方向切成大小不同的兩塊，如丁圖所示，發(fā)現(xiàn)無論是大塊肥皂還是小塊肥皂，對海綿的作用效果一樣。他經(jīng)過分析得到的結(jié)論是：壓力的作用效果與受力面積無關(guān)。你認(rèn)為小強(qiáng)的方法是_____(填“正確”或“錯誤”)的，理由是______________________。
錯誤
沒有控制壓力大小相同
解析：實(shí)驗(yàn)中，壓力的作用效果是通過比較海綿的凹陷程度來確定的；
知1－練
誤區(qū)警示:
1.利用轉(zhuǎn)換法探究壓力作用效果的影響因素實(shí)驗(yàn)中，不能用堅(jiān)硬的物體作為受力面，如木板、水泥地面等，因?yàn)檫@些物體受壓不易發(fā)生形變，不能很好地反映壓力的作用效果。
2.利用控制變量法探究壓力作用效果的影響因素實(shí)驗(yàn)中，不能同時(shí)改變壓力大小和受力面積的大小進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
知1－練
[中考· 吉林]質(zhì)量為1.6×103 kg 的新能源汽車停在水平地面上，輪胎與地面接觸的總面積為0.08 m2。g 取10 N/kg，求：
例 3
解題秘方：本題考查了壓強(qiáng)公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道置于水平面上靜止的物體，對水平面的壓力大小等于自身所受重力。
知1－練
(1)這輛新能源汽車受到的重力；
解析：由G=mg 計(jì)算汽車受到的重力；
解：這輛新能源汽車受到的重力G=mg=1 .6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N。
知1－練
(2)這輛新能源汽車對水平地面的壓強(qiáng)。
解析：汽車停在水平地面上時(shí)，對地面的壓力等于自身所受的重力，根據(jù)p=計(jì)算其對地面的壓強(qiáng)。
解：汽車停在水平地面上時(shí)，對地面的壓力F=G=1 .6×104 N，其對地面的壓強(qiáng)p===2×105Pa。
知1－練
1.[期末·邢臺襄都區(qū)]如圖所示是我國某坦克，高2 m，履帶與地面的總接觸面積為8 m2，當(dāng)它靜止在水平地面上時(shí)， 對地面的壓強(qiáng)是6×104 Pa， 則此坦克的質(zhì)量是_______t。(g取10 N/kg)
48
知識點(diǎn)
流體的壓強(qiáng)
知2－講
2
1. 液體和氣體有很強(qiáng)的流動性，統(tǒng)稱為流體。
2. 流體不僅對與之接觸的物體施加壓強(qiáng)，在流體的內(nèi)部也存在壓強(qiáng)。
拓展延伸：
流體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：
(1)受重力作用；
(2)具有流動性。
知識點(diǎn)
控制壓強(qiáng)的大小
知3－講
3
根據(jù)壓強(qiáng)公式p=可知，減小有害壓強(qiáng)和增大有益壓強(qiáng)的方法。
知3－講
1. 減小有害壓強(qiáng)的方法
方法 實(shí)例
壓力一定，增大受力面積 鐵路鋼軌鋪在軌枕上
受力面積一定，減小壓力 易損貨物不能堆得太高
減小壓力且增大受力面積 車輛限重且安裝多個輪子
知3－講
2. 增大有益壓強(qiáng)的方法
方法 實(shí)例
壓力一定，減小受力面積 針尖做得很尖
受力面積一定，增大壓力 壓路機(jī)的碾子很重
增大壓力且減小受力面積 用很大的力將做得很尖的針尖扎進(jìn)衣服里縫衣服
知3－講
溫馨提示
雖然理論上減小或增大壓強(qiáng)都有三種方法，但是在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法。
知3－練
[中考·宿遷]如圖4 所示，是修筑公路的壓路機(jī)，下列
措施是為了增大壓強(qiáng)的是( )
A. 碾子質(zhì)量很大 B. 輪胎很寬
C. 用橡膠制作輪胎 D. 向轉(zhuǎn)軸加潤滑油
例4
解題秘方：掌握壓強(qiáng)大小的影響因素，利用控制變量法解釋生活中有關(guān)增大和減小壓強(qiáng)的問題。
解析：壓路機(jī)前面的碾子很重，在受力面積一定
時(shí)，通過增大壓力來增大壓強(qiáng)，故A 正確；輪胎做得很寬，是在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小對地面的壓強(qiáng)，故B 錯誤；用橡膠制作輪胎，是在壓力一定時(shí)，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故C 錯誤；向轉(zhuǎn)軸加潤滑油，是在壓力一定時(shí)，通過使接觸面分離來減小摩擦力，故D 錯誤。
知3－練
答案：A
知3－練
2. 下列生產(chǎn)生活實(shí)例中屬于減小壓強(qiáng)的是( )
A. 破窗錘的敲擊端做成錐狀
B. 冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 載重汽車有很多個寬大的車輪
D. 切蛋器上的不銹鋼絲做得很細(xì)
C
壓強(qiáng)
壓強(qiáng)
影響因素
定義
公式
單位
改變
增大
減小
壓力大小
受力面積
作用
效果
壓力

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