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(共41張PPT)
第八章　壓強
第一節
壓力的作用效果
2
能通過實驗探究認識壓力的作用效果與哪些因素有關。
1
知道壓力的概念。
3
掌握壓強的概念、公式和單位，能用壓強公式進行簡單的計算。
4
知道增大和減小壓強的途徑，利用壓強知識解釋相關現象和解決實際問題。
(1)在前面我們學過力的概念，知道常見的幾種力：重力、摩擦力等。請同學們回憶生活中的現象：
鉛球對手的力、書包對肩膀的力，這是哪一種力？
思考
②背著書包時，會感覺到書包對肩膀有一個作用力。
①把一個鉛球放在手上時，感覺鉛球對手有一個作用力。
(2)茫茫白雪中的兩個人對雪地的壓力是差不多的，在厚厚的積雪中行走，一個會陷到雪里，另一個穿上一副滑雪板，盡管總重力變大了，反而不會陷下去。
為什么穿上滑雪板后結果不同呢？看來壓力作用的效果并不只跟壓力大小有關。想一想，還可能跟什么因素有關？
一、研究壓力的作用效果
活動1　認識壓力
思考一下，以下幾種情況的作用力有哪些共同點？
答案　力的方向與接觸面垂直，作用點在兩個物體的接觸面上。
①茶杯對桌面的力
②圖釘尖對墻面的力
③木塊對斜面的力
閱讀教材第180頁，完成以下內容。
1.壓力：物理學中將 作用在 叫做壓力。
(1)作用點：在受壓的物體表面。
(2)方向： 并指向受壓的物體表面。
物體表面的力
垂直
垂直
茶杯對水平地面的壓力，方向與地面垂直，作用點在地面上。
木塊對斜面的壓力，方向與斜面垂直，作用點在斜面上。
F
F
圖釘尖對墻面的壓力，方向與墻面垂直，作用點在墻面上。
F
(3)大小：壓力與重力是不同性質的兩種力。
F
F＝G
壓力F 與重力無關
F G
①壓力的大小不一定等于重力的大小，有時相等，有時無關。
②只有當物體自由靜止在水平面時，物體對支持面的壓力大小才等于物體所受的重力大小F=G。
F
F
視頻講解——《壓力的概念》
壓力與重力的區別
重力 壓力
示意圖
定義
產生原因
方向
作用點
由于地球吸引而使
物體受到的力
垂直作用在物體表面的力
垂直受力面指向被壓物體
作用在被壓物體表面
推、擠、壓等都能產生
地球吸引
豎直向下
重心
用兩個手指擠壓三角板，使其保持靜止。體驗兩指頭的感覺？觀察兩個手指的凹陷程度相同嗎？適當改變力度重復以上操作，感覺如何？
答案　①因為兩個指頭受到的壓力相等，但是受力面積不相等，食指受力面積(接觸面積)小，手指凹陷明顯。
②當加大用力時，受力面積不變，力越大，感覺效果越顯著。
2.感知壓力作用的效果
用一只手掌平壓在氣球上，用另一只手的食指頂住氣球，觀察氣球如何變化？若用力大一些，會怎樣？
【分析】食指頂的一邊，氣球凹陷的深一些；當加大壓力時，凹陷的更深。
表明：壓力越大，受力面積越小，壓力的作用效果更顯著。
學以致用
(2024·池州青陽縣期末)如圖，一個重為10 N的物塊靜止在斜面上，對斜面的壓力為6 N，請畫出物塊所受重力和物塊對斜面壓力的示意圖。
F= 6 N
G= 10 N
解析　過物塊重心畫帶箭頭的線段，方向豎直向下，符號為G，大小為10 N；在斜面上選取物塊與接觸面的中點為壓力的作用點，過壓力作用點畫垂直于斜面、帶箭頭的線段，符號為F，大小為6 N。如圖所示：
想一想：由以上分析與探究實驗，壓力的作用效果可能與什么因素有關？
壓力的作用效果可能與壓力的大小和受力面積等因素有關。
影響壓力作用效果的因素
活動2　探究壓力的作用效果與哪些因素有關
(1)實驗器材：形變顯著的物體(海綿)、磚頭。
(2)實驗方法
①控制變量法：探究壓力的作用效果與壓力的關系時，應控制_________
不變，改變 。探究壓力的作用效果與受力面積的關系時，應控制_____
不變，改變 。
②轉換法：壓力的作用效果通過 來體現。
壓力
受力面積
壓力
受力面積
海綿的凹陷程度
(3)實驗步驟
①準備磚和海綿。按圖(a)(b)所示，分別在海綿上平放一塊磚、疊放兩塊磚時，觀察海綿的凹陷程度，由此能得出什么結論？
②按圖(c)所示，將一塊磚豎放在海綿上，比較磚平放與豎放時海綿的凹陷程度，又能得出什么結論？
(4)實驗結論：
①由(a)(b)可知：當 相同時， 越大，壓力的作用效果越明顯。
②由(a)(c)可知：當 相同時， 越小，壓力的作用效果越明顯。
壓力
受力面積
壓力
受力面積
視頻演示——《探究影響壓力作用效果的因素》
學以致用
(2024·武威涼州區模擬)小華利用帶釘的木塊、沙土、鉤碼來探究“壓力的作用效果跟什么因素有關”，分析比較圖示，下列說法錯誤的是(　　)
A.本實驗用到了控制變量法
B.由甲、乙兩圖可知壓力的作用效果與受力面積的大小有關
C.由甲、乙兩圖可知壓力的作用效果與壓力的大小有關
D.該實驗通過比較釘子陷入沙土中的深度來比較壓力的作用效果
B
解析　實驗中探究壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小兩個量的關系，用到了控制變量法，故A正確；
甲、乙兩圖中受力面積相同，壓力不同，因此說明壓力的作用效果與壓力的大小有關，故B錯誤，C正確；
該實驗通過比較釘子陷入沙土中的深度來比較壓力的作用效果，這是轉換法的運用，故D正確。
1.在物理學中把物體 與 之比叫做壓強。它是表示 的物理量。
2.公式：p＝。壓強的國際單位是 ，簡稱 ，符號是 。1 Pa的含義： 。
所受的壓力大小
受力面積
壓力作用效果
帕斯卡
Pa
1 m2的受力面積上受到的壓力是1 N
帕
二、壓強的計算
3.一些物體的壓強值
一張紙平放時對桌面的壓強約1Pa
成年大象對地面的壓強約為2 3×105 Pa
學生站立時對地面的壓強約1.5×104 Pa
學以致用
1.(2024·菏澤鄄城縣三模)如圖，甲、乙兩人在完全相同的沙灘散步，留下深淺相同、大小不同的腳印，則甲(　　)
A.對沙灘的壓強較大
B.對沙灘的壓強較小
C.所受的重力較大
D.所受的重力與乙的相等
C
解析　由于甲、乙在沙灘上留下的腳印深淺相同，說明壓力的作用效果相同，即甲、乙對沙灘的壓強相等；根據G＝F＝pS，受力面積大的物體壓力大，甲的腳印大，所以甲對水平地面的壓力大，水平地面的物體對水平面的壓力等于物體的重力，所以甲受到的重力大于乙受到的重力，故C正確。
2.(2024·唐山玉田縣期末)一位體重為600 N的中學生雙腳站在水平地面上，每只腳與地面的受力面積約為250 cm2，他對地面的壓強約為(　　)
A.1.2×103 Pa B.1.2×104 Pa
C.1.2×105 Pa D.1.2×106 Pa
B
解析　雙腳站在水平地面上時，中學生對地面的壓力大小等于中學生的重力，即F＝G＝600 N，由壓強公式可知：中學生雙腳站在水平地面上時對地面的壓強為p＝＝1.2×104 Pa。
三、生產生活中怎樣增大或減小壓強
(1)增大壓強的方法
壓力F一定時，
減小受力面積S
受力面積S一定時，增大壓力F
減小受力面積S，
增大壓力F
增大壓強的實例
切割物品的刀刃很鋒利，鐵釘、箭頭、長矛等有銳利的尖端，都是通過減小受力面積來增大壓強的。
壓力F一定時，
增大受力面積S
受力面積S一定時，減小壓力F
增大受力面積S，減小壓力F
(2)減小壓強的方法
汽車限重
軌道鋪設在枕木上
坦克有很寬的履帶
雪地車下面使用滑板
減小壓強的實例
汽車限重是通過減小汽車對地面的壓力減小對地面壓強的。
軌道鋪在枕木上、坦克履帶、滑板
都是通過增大受力面積減小壓強的。
學以致用
1.(2024·霸州期中)如圖所示的實例中，目的是增大壓強的是(　　)
A.甲圖，火車軌道上鋪枕木
B.乙圖，圖釘尖做得很尖
C.丙圖，貨車的輪子多又寬
D.丁圖，坦克裝有寬大的履帶
B
解析　火車軌道上鋪枕木，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故A錯誤；
圖釘尖做得很尖，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強，故B正確；
貨車的輪子多又寬，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故C錯誤；
坦克裝有寬大的履帶，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強，故D錯誤。
2.因溫室效應加劇，全球氣候變暖，北極冰層面積縮小、厚度變薄。如圖所示，北極熊害怕踩破冰面，“借腹滑行”通過冰面，北極熊“借腹”的目的是 。
減小對冰面的壓強
解析　“借腹滑行”增大北極熊與冰面的接觸面積，在壓力不變時，通過增大受力面積可以減小對冰面的壓強，不易破壞冰面。
1.靜止在水平桌面上的物體對桌面的壓力和物體受到重力之間的關系，下列說法正確的是(　　)
A.壓力就是重力
B.僅受重力作用時，壓力的大小等于物體重力的大小
C.壓力等于物體的重力，它們是同一性質的力
D.以上說法均不正確
B
解析　壓力不是重力，它們的施力物體、受力物體、作用點都不相同，故A錯誤；
物體放在水平桌面上僅受重力作用時，對桌面的壓力來自物體的重力，它們的大小是相同的，故B正確；
壓力只有在物體放在水平桌面上時，它的大小才等于重力，它們的性質也完全不同，故C、D錯誤。
2.(2024·成都郫都區模擬)如圖所示，小紅在雪地中陷得較深，小剛腳下穿有滑雪板，沒有陷進雪地。此現象能說明(　　)
A.小紅對雪地產生較大的壓強
B.壓力的作用效果與受壓面積無關
C.小剛對雪地產生較小的壓力
D.壓力的作用效果與壓力大小有關
A
解析　這兩位同學對雪地的壓力差不多，小紅與雪面的接觸面積小，壓力的作用效果明顯，即壓強較大，所以在雪地中陷得較深；但是小剛腳下穿有滑雪板，受力面積大，壓力作用效果不明顯，沒有陷進雪地；說明壓力作用的效果與受壓面積有關，故A正確，B、C、D錯誤。
3.如圖所示，一名重為500 N的中學生站在沙面上，在他身旁的沙面上也放有一個木箱。已知他一只鞋底的面積為200 cm2，請你根據圖中給出的信息，推算木箱對沙地的壓強約為(　　)
A.20 000 Pa
B.10 000 Pa
C.2.5 Pa
D.1.25 Pa
A
解析　中學生站在沙面上時對沙地的壓力：F＝G＝500 N，沙地的受力面積：S＝2×200 cm2＝400 cm2＝0.04 m2，中學生對沙地的壓強：p＝＝12 500 Pa，由題圖可知，中學生站在沙地上時沙地的下陷深度比木箱下陷的深度小，即中學生對沙地的壓強比木箱對沙地的壓強小，所以木箱對沙地的壓強p'>p＝12 500 Pa，故選A。
4.(2024·江陰期中)如圖所示，在水平桌面上放著三個實心鐵制圓柱，對桌面的壓強大小判斷正確的是(　　)
A.甲最大 B.乙最大
C.丙最大 D.一樣大
B
解析　三個鐵制的實心圓柱體，質地均勻，上下橫截面積相同，放在水平桌面上，對水平桌面的壓強為：p＝＝ρgh，密度相同，高度不相同，乙圖高度最大，故三個圓柱體對水平桌面的壓強乙最大。
5.(2024·濟南模擬)俗話說“磨刀不誤砍柴工”，如圖所示將斧頭磨鋒利的目的是(　　)
A.增大壓力
B.增大壓強
C.減小壓力
D.減小壓強
B
解析　將斧頭磨鋒利后與斧頭不鋒利時對比，斧頭與受力物體的接觸面積變小，由壓強公式可知，當壓力相同時，受力面積變小，壓強增大，有利于劈開受力物體，故B正確。

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