初二物理 第九章 压力和压强讲义 (新版)
压力与压强
知识互联网
漫画释义模块一压力
压力的定义
物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力
压力的方向
① 总是垂直于物体的接触面
② 若接触面为曲面, 则垂直于切面
压力与支持力
压力与支持力为一对相互作用力, 等大、反向、 共线, 分别作用在两个相互作用的物体上.
压力与重力
① 压力与重力既不是相互作用力, 也不是平衡力
② 当物体放在水平面上, 且不受其它外力时, 压力大小=重力大小 ③ 压力可能与重力有关, 也可能与重力无关
压强的定义 物体单位面积上受到的压力叫压强.
【例1】 下列关于压力的说法哪个正确 ( )
A. 压力的方向总是竖直向下的
B. 压力的大小总等于物重
C. 压力的方向总垂直于物体表面
D. 压力的方向总是竖直向上
【答案】 C
【例2】 请画出物块所受重力和物块对斜面压力的示意图.
夯实基础
知识导航
【答案】
【例3】已知水的质量为10kg, 桶的质量为0.5kg, 拉力大小为20N, 则桶对地面压力大小为 .
【答案】85N
压强的物理意义压强是一个反映压力的作用效果的物理量; 压强越大其作用效果越明显, 压强越小其作用效果越不明显.
能力提升
模块二压力的作用效果知识导航
压力的作用效果(压强大小)
的
影响因素
① 压强的大小与压力的大小以
及物体的受力面积都有关
② 在受力面积一定的情况下,
压力越大压强越大
③ 在压力一定的情况下, 受力
面积越大压强越小
【例4】你敢躺钉床吗? 你见过科技馆中躺钉床是怎样表演的吗? 你敢站钉床吗?
【答案】科技馆中是先躺在平板上, 然后钉子再从中升起.
【例5】如果芭蕾舞演员与大象站在相同的土地上, 谁对地面压力的作用效果更加明显呢?
【答案】比较单位面积上谁的压力更大, 得出芭蕾舞演员与大象对地面压力的作用效果相同. 【例6】观察下列实验, 我们可以得出结论:
在相同的条件下, 越大, 压力的作用效果越 .
夯实基础
有惊无险的躺钉床
表演
体重60000N,
每只脚掌面积600cm2
体重475N,
足尖面积9.5cm2
【答案】压力受力面积不明显
【例7】想想议议: 给你一张大理石材质的床，经过怎样的处理，可以直接躺在上面，却感觉与躺席梦思软床一样舒服吗？
【答案】可以把大理石面打磨成与后背一样的凹凸形状，这样受力面积达到最大，压力的作用效果最小, 所以与软床一样舒服.
【例8】为了方便盲人行走, 在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道,
如图所示. 李刚在盲道上行走, 感觉到脚有些不舒服. 从物理学角
度分析, 这是因为:走在盲道上, 脚与地面间的
减小了
,
从而增大了 .
【答案】受力面积;
压强
【例9】如图所示的四个实例中, 为了减小压强的是 ( )
A. 菜刀的刀刃磨得锋利
B. 注射器针头做得尖细
能力提升
C. 逃生锤头部制成锥形
D. 重型卡车装有许多轮子
【答案】 D
【例10】 一本物理书放在水平桌面上. 如图所示, 现用水平推力F 将物理书缓缓匀速推动, 使
其一部分露出桌面(但未倾翻), 在此过程中, 课本受到桌面的摩擦力和对桌面的压强的变化情况分别是 ( ) A. 不变、变大 B. 变小、变大 C. 变大、不变 D. 变大、变小
【答案】 A
压强的计算
① 公式F
p S
② 单位是帕斯卡, 简称帕, 用Pa 表示． 1 N/m 2
=1Pa ③ 当压力一定时, 压强大小与受力面积大小成反比; 当受力面积一定时, 压强大小与压力大小成正比.
【例11】 压强的单位是 , 简称 , 用符号 表示. 此外, 常用
的单位还有 . 【答案】 帕斯卡 帕 Pa; 百帕、千帕、兆帕等.
【例12】 一台拖拉机对地面的压强是
3×10
4
帕, 其物理意义
为 .
模块三 压强的计算
知识导航
夯实基础
【答案】每平方米面积上所受到压力大小为3×104N.
【例13】小刚重为600N，每只鞋底与地面的有效接触面积为2dm2，正常站立时对地面压强为
Pa。
【答案】1.5×104
【例14】一质量为2.7 kg的实心立方体铝块放置在面积为0.1㎡水平桌面中央，对桌面的压强是 Pa。(铝密度为2.7×103kg/m3，g=10N/kg)
【答案】2700
【例15】小明站在水平潮湿的泥地上留下一对清晰的脚印。脚印的总面积为0.04m2，深度为
1.8cm。他把一只底面积为100cm2、重为100N砂袋放在同样的地面上，恰能下压相同的
深度,小明的质量是 kg。(g=10N/kg)
【答案】40 小明和砂袋的力的作用效果相同，即压强是相同
【例16】一本九年义务教育初三年级物理教科书(人民教育出版社), 将它平放在水平桌面的中央, 它与桌面的接触面积大约为500cm2, 静止时它对桌面的压强约为 ( )
A. 6Pa
B. 60Pa
C. 200Pa
D. 600Pa 【答案】B估算题目
【例17】少林功夫名扬天下, “二指禅”绝活令人称奇. 表演时, 人体倒立,
只用中指和食指支撑全身的重量, 如图所示. 这时两手指对地面的压
强最接近于 ( )
A. 3×102Pa
B. 3×104Pa
C. 3×106Pa
D. 3×108Pa
【答案】C
能力提升
【例18】如图所示, 图钉尖的面积是5×10-8m2, 图钉帽的面积是1×10-4m2, 松木能承受的最大压强是5×106Pa. 以下说法正确的是 ( )
A. 手指至少要用500N 的力, 图钉尖才能进入松木
B. 手指至少要用0.25N 的力, 图钉尖才能进入松木
C. 图钉静止时, 它受到水平向左的力大于水平向右的力
D. 图钉静止时, 它受到水平向左的力小于水平向右的力
【答案】B
【例19】一个长方体木块放在水平桌面的边缘, O为木块的中心, 如图所示. 木块重力为G, 底面积为S, 则下列说法不正确的是 ( )
A. 木块对桌面的压力为G
B. 木块对桌面的压强为G S
C. 木块对桌面压力的受力面积小于S
D. 沿竖直方向将木块外侧的这一半切掉, 此时木块对桌面的压强比原来小
【答案】B
【例20】在海滩现场保留了罪犯清晰的站立脚印, 公安人员立即用蜡浇铸了如图所示的鞋模, 测得蜡鞋模的平均厚度为3cm, 质量为675 g, 又经测试知道, 达到脚印同样深度时压强为4
1.510
?Pa, 问罪犯的体重为多少?(蜡的密度为33
0.910kg/m
?)
【答案】750N
【解析】蜡鞋模子的面积应与脚印的面积相同, 只要求出蜡鞋模子的面积也就知道了鞋的面积. 题中罪犯是站立时留下的脚印, 受力面积应为两只脚印, 由
压强
F
p
S
=可得, 罪犯对海滩的压力F pS
=, 而站立时罪犯的重力与压力相等.
由密度公式
m
V
ρ=得, 蜡鞋模体积
3
33
33
67510kg
0.7510m
0.910kg/m
m
V
ρ
-
-
?
===?
?
蜡
蜡
蜡
蜡鞋模面积
33
22
12
0.7510m
2.510m
310m
V
S
h
-
-
-
?
===?
?
蜡
则罪犯站立时面积为2222
1
2 2.510m2510m
S S--
==??=?
由压强公式
F
p
S
=得压力422
1.510Pa510m750N
F pS-
==???=
罪犯对沙滩的压力等于身体的重力, 即F G
=, 所以罪犯的重力为750N.
提高班
【拓展1】如图所示为生活中常用的一些物品，使用时可以减小压强的是( )
【答案】D
思维拓展训练
【拓展2】 如图所示, 物体A 重30N, B 重15N, 物体A 的底面积为10cm 2, 物体B 的底面积为5cm 2
.
则A 对B
的压强是 Pa, B 对桌面的压强是 Pa. 【答案】 6×104
; 9×10
4
【解析】 A 对B 的压强 p 1=
A B G S =4230N 510m
-?=6×104
Pa B 对桌面的压强 p 2=
A B B G G S +=42
30N 15N 510m -+?=9×104
Pa
尖子班
【拓展1】 基本技能准备
1. 桌上的A 、B 两物体，压力比F A :F B =2:3，受力面积S A :S B =1:6，则P A :P B =
2. 桌上的A 、B 两物体，压强比P A :P B =4:5，受力面积S A :S B =2:3，则F A :F B =
3. 桌上的A 、B 两物体，压力比F A :F B =3:2，压强比P A :P B =6:5，则S A :S B =
【答案】 4:1 8:15 5:4
【拓展2】 如图所示，两长方体A 和B 叠放在水平地面上，A 受重力为10牛，B 受重力为30牛，
已知A 对B 的压强与B 对地面的压强比为3:2，则A 与B 的底面积之比为多少？
【答案】 1:6
【练1】 一头牛的质量为400kg, 站在水平地面上时, 每只脚与地面的接触面积为5×10-3m 2
, 则
牛对地面的压强为 . 【答案】 2×105
Pa
【练2】 如图所示, 三个材料相同, 但粗细、长短都不相同的均匀实心铁制圆柱体竖直放在水平
地面上, 对地面压强较小的是 ( )
实战演练
A. 甲铁柱
B. 乙铁柱
C. 丙铁柱
D. 无法确定
【答案】A
【练3】给你如图甲所示器材, 其中A和B是由同种材料制成的均匀圆柱体, C是泡沫塑料. 请你根据如图乙所示的场景, 设计一个实验, 证明压力的作用效果与受力面积有关. 要求写出实验步骤、现象和分析.
图甲图乙
【答案】① 实验步骤(可用简图说明):
将大圆柱体放在泡沫塑料上, 然后将小圆柱体竖直放在大圆柱体的正上方, 观察泡
沫塑料被压下的深浅程度; 再将小圆柱体放在泡沫塑料上, 然后将大圆柱体竖直放
在小圆柱体的正上方, 再次观察泡沫塑料被压下的深浅程度.
② 实验现象及分析:
比较两次泡沫塑料被压下的深浅程度, 第一次较浅, 第二次较深. 所以压力的作用
效果与受力面积是有关的.