八年级物理压强教案7

压强（沪科版） 基本要求： 1. 知道压力的概念；懂得压力垂直于受力面。 2. 理解压强的概念、公式和单位；能应用压强的知识进行有关的计算，解释简单的现象和解决简单的问题。 3. 知道增大和减小压强的方法与途径。 重点内容：对压强概念的理解及对压强知识的应用。 难点内容：压强要领的理解；应用压强的知识来解决日常生活中的实际问题。 主要内容讲解： 同学们看下图，坦克很重，对雪地的压力很大，可是它在雪地上却陷得不是很深，而一个同学虽然他的质量不大，对雪地的压力也不大，但是我们却发现他在雪地上却陷得很深，这是为什么呢？

同学们还可以观察一下自己的书包带子。想一想平时背书包时，觉得宽带子好，还是细带子好，为什么？ 如下图所示，你可以试一试，哪个手指更痛一些？按哪个图钉更轻松？

对以上问题，可能同学们现在还不能得出正确结果，自己猜的是否正确，要经过事实来检验。同学们学习了本课的知识，就会得到满意的回答了。 一. 压力 在上面我提出的问题中，坦克和人都对地面有力的作用，铅笔的两端都对手有力的作用，图钉对墙也有力的作用。事实上，这些力都是垂直作用在物体表面上，在物理学中我们把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。 同学们很容易想到我们站在地面上就会对地面有压力，是的，这时我们的确对地面有压力。那同学们就会想到这个压力是不是就是重力呢？当然不是的，因为压力和重力的定义是不同的，首先压力是垂直作用在物体表面的力，而重力则是由于地球的吸引而使物体受到的力。从它们的作用点来看，重力总是作用在物体的重心上，而压力则作用在被压物体的表面上。从方向来看，重力的方向总是竖直向下的，而压力的方向总是与被压物体的表面相垂直的。只有将一个物体放在水平地面或桌面上的时候，压力的方向才与重力的方向相同，都是竖直向下的。从它们的大小来看，只有把一个物体放在水平桌面或者地面上时，水平桌面或地面所受到的压力才等于物体的重力。如图1所示。这种情况也是我们用得最多的情况。如图2所示，将一个物体放在斜面上，这时物体对斜面的压力就不等于物体的重力了，到了高中我们会学到，这时物体对斜面的压力只是重力的一个分力而已，所以这种情况属于压力与重力有关。如图3所示如果将一个物体按在一个竖直的墙壁上，这时由于物体的重力是竖直向下的，而压力则是水平向左的，所以这种情况下压力与重力毫无关系。

二. 压强 两个总质量相等的同学站在雪地上，一个同学穿普通的鞋，另一个同学则穿的是滑雪板，这时我们发现，穿滑雪板的同学几乎没有陷进雪地里，而穿普通鞋的同学则陷入雪里很深。由于两个同学的总质量几乎相等，所以他们的总重力也就相等，又由于他们站在水平的雪地上，压力就等于重力，所以他们对雪地的压力是相等的，而这两个压力对雪地的作用效果却不相同。（这里所说得压力的作用效果就是指同学在雪地上陷入的深度，陷得越深，压力作用效果越明显，陷得越浅压力的作用效果越不明显）那么压力的作用效果与哪些因素有关呢？ 在雪地里的陷入程度表明了压力的作用效果，那么哪些因素可以影响到在雪地里的陷入程度呢？很显然，一个是压力的大小，另一个是受力面积的大小。那么二者是如何影响压力的作用效果的呢？我们可以通过下面的实验来研究。 首先照下图那样来做一个实验，一个木块放在一块大海绵上，然后再照右边的图示那样，在木块上放一个砝码，观察木块的陷入程度。实验发现同样是木块，第二个实验中木块对海绵的压力变大，所以我们发现压力作用的效果跟压力的大小有关。这种关系就是在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。

同样再照下图那样，在木块上钉四个钉子，使它成为一个小桌子。然后如图所示放置，观察小桌陷入海绵的深度。由实验我们可以总结得出：压力作用的效果还跟受力面积的大小有关。具体的说就是：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

如果有两个受力面，它们的受力面积分别为1米2和4米2，而压力分别是1×104N和2×104N，这两个力中哪个力的作用效果更加明显？从我们上面做的实验所得到的结论，很显然不能解决这个问题了，那么怎么办呢？为了比较压力作用的效果，物理学中引入压强这一物理量。 要比较压力作用的效果，应取相同受力面积上受到的压力，物理学中把单位面积上受到的压力叫做压强。这里所讲的单位面积也就是1米2。那么在上面提出的问题中，第一个受力面所受到的压强就是1米2受力面积上受到的压力是1×104N，而第二个受力面在4米2的受力面积上受到的压力是2×104N，所以1米2受力面积上受到的压力是5000N。这样我们就可以比较二者对受力面的作用效果了，当然是第一个压力对受力面的作用效果明显，也就是说第一个压强大一些。 通过上面的计算我们会发现：压强等于压力除以受力面积。也就是压强压力受力面积 物理上用p表示压强，用F表示压力，用S表示受力面积。请学生在黑板上写出用字母表示的压强公式： pFS 在国际单位制中，力的单位是“牛顿”，面积的单位是“米2”，压强的单位是“牛／米2”。该单位读作“牛顿每平方米”，它有一个专门名称叫做帕斯卡，简称帕，用字母“Pa”来表示。帕斯卡是法国科学家，为了纪念他在物理学研究方面做出的贡献，以他的名字作为压强单位的名称。 1帕=1牛／米2，表示“每平方米面积上受到的压力是1牛顿”。 1 Pa的压强很小，相当于把3粒芝麻压成粉，均匀地分布在1cm2的面积上产生的压强。 例1. 根据下图所给条件，比较芭蕾舞演员足尖和大象对地面的压强，哪个大？

要想计算出它们对地面的压强，就要知道压力和受力面积，然后用压强的计算公式pFS进行计算就可以了。只不过这里要强调的是面积单位间的换算关系。cm2、dm2、m2

它们邻近两个单位间的换算关系是102。 1米2= 1×104厘米2，1厘米2=1×10-4米2，那么150厘米2=1.5×10-2米2。计算时，要用科学记数法。 芭蕾舞演员对地面的压力要比大象对地面的压力小得多。但是由于芭蕾舞演员是用足尖着地，接触地的面积很小，因此芭蕾舞演员对地面的压强可能比大象对地面的压强大。 解：（1）对演员来说F1=G1=475牛，S1=9.5厘米2=9.5×10-4米2。 （2）对大象来说F2=G2=60000牛，S2=600厘米2×4=0.24米2 设芭蕾舞演员对地面的压强p1，大象对地面的压强p2

答：芭蕾舞演员足尖对地面的压强比大象脚对地面的压强大。 例2. 封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×104帕斯卡，一台履带式拖拉机的质量是5200千克，两条履带跟地面接触的面积共1.5米2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？ 这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。如果拖拉机对冰面的压强大于4×104帕斯卡就不能通过，如果小于4×104帕斯卡就可以通过。 解：根据压强公式：

答：因为3.40×104帕斯卡小于4×104帕斯卡，可以通过。 说明：（1）物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的大小而不是压力的大小。 （2）压力的大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上时，压力才等于物

体的重力。在解这类问题时，必须写出公式的推导过程pFSGS，以防压力和重力这两个概念混淆。 三. 增大和减小压强的途径与方法 任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度物体将会被压坏。 例如在房屋建设中，楼层修得越高，楼体对地面的压力就越大，如果墙基的受力面积不足够大，楼房对地的压强就很大，可能会使地面下陷，楼房倒塌，造成损失，所以修建高楼大厦，必须加宽地基，以减小楼房对地面的压强。 同学们可以看下边的两个图，它们都是减小压强的例子。在压力不变时，利用增大受力面积的办法，可以减小压强。当然我们也可以在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强。那你就可以解释为什么啄木鸟尖嘴变钝了，就不能成为“森林医生”了和骆驼为什么说是“沙漠之舟”了。

如下图所示，这是一个切蛋器。它可以将熟蛋切成片。当然这就要求这些相当于刀片的金属丝对蛋的压强足够大，也就是要增大压强。我们发现这些相当于刀片的金属丝它们都很细，也就是受力面积很小。这也就是说通过减小受力面积的方法可以增大压强。

切蛋器 我们分别用钝刀口和锋利刀口的剪刀剪硬纸片或布条。用断了尖和没有断尖的锥子向硬纸片穿孔。 我们发现，锋利刀口的剪刀容易剪断布条，没有断尖的锥子对硬纸片穿孔较容易。这些都是通过减小受力面积来增大压强的。当然我们也可以通过受力面积不变，增大压力来增大压强。 【典型例题】 例1. 下列情况中，为了增大压强的是（ ） A．鞋底刻有花纹． B．图钉尖进入墙时要用力按． C．钢轨下面铺上枕木． D．用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了． 分析：增大压强的途径是增大压力或减小受力面积．鞋底花纹是为了增大摩擦，而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小． 解答：B、D 例2. 两物叠放如图所示．物A的小底面积20cm2，大底面积60cm2，重20N；物B是边长为5cm的正方体，置于水平面上。求：a、b两种放置时，物A对物B的压强。

分析：a图中，物A大底面积大于正方体上底面积，因此应按物B上底面积作为受力面积；b图中，物A小底面积小于正方体上底面积，因此应按物A小底面积作为受力面积． 解答：

答：两情况下A对B的压强分别为8000Pa和10000Pa． 例3. 如图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、3位置上，试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。