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第九章 压强
第 1 节 压 强
素养目标
1.理解压力的概念，知道压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；理解压强的概念、公式和单位，能运用压强公式进行简单计算。
2.通过实验探究，培养控制变量法和归纳总结的能力，构建压强概念；能运用压强知识分析生活中与压强有关的现象，解决简单实际问题。
3.经历 “探究压力的作用效果与哪些因素有关” 的实验过程，学会设计实验、收集证据和分析数据；培养在实验中发现问题、改进实验的能力。
4.在实验探究中，培养实事求是的科学态度，尊重实验数据；认识到压强知识在生活和生产中的广泛应用，增强将物理知识应用于实际的意识。
同学们，你们是否知道：人类通向深海的道路十分崎岖和艰难，其原因之一，是深海的海水压力大得令人难以置信，人要潜入深海，是一个高科技难题。2020年，我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器潜入了万米级的深海中，敲开了这扇神秘“龙宫”的大门，标志着我国深海潜水科技达到了一个新的水平。
创设情景，引入新课
万米深海意味着什么 有人说，设想你在万米深的“奋斗者”号全海深载人潜水器中把你的一只脚伸到外面的海水里，海水对你脚背上的压力相当于2000个人叠起来踩在你的脚上!你能想象一下吗？
海水压力果真有这么大吗
如图所示，两个人对雪地的压力是差不多的，然而一个人的脚陷进雪里，另一个人却没有。看来压力对雪地的作用效果并不只跟压力的大小有关。
请你想一想，
还可能跟什
么因素有关
研究影响压力作用效果的因素
1.压力
想一想：以下几种情况的作用力有哪些共同点？
F
F
F
F2
F1
碗对桌面的力
图钉尖对墙面的力
钉枪对天花板的力
物体对斜面的力F1
斜面体对桌子的力F2
这些力的共同特点是：
力的方向与接触面垂直，作用点在两个物体的接触面上。
（1）压力： 作用在物体表面 的力叫压力，用字母 表示。
（2）压力的作用点：在受压的物 体 。
（3）压力的方向： 并指向 受压的物体表面。
（4）压力的大小：
压力与重力是性质不同的两种
力，大小 相等；只有当物体自由静止在水平面时，物体对支持面的压力大小才 物体所受的重力大小 。
垂直
F
表面
垂直
不一定
等于
F=G
（5）压力与
重力的区别
项目
物理量
示意图
定义
产生原因
方向
作用点
重 力
压 力
由于地球吸引而是物体受到的力
地球吸引
重心
竖直向下
垂直作用在物体表面的力
推、挤、压等都能产生
垂直受力面指向被压物体
作用在被压物体表面
视频讲解——《压力的概念》
2. 感知压力作用的效果
（1）做一做：用一只手掌平压在气球上，用另一只手的食指顶
住气球，观察气球如何变化？若用力大一些，会怎样？
食指顶的一边，
气球凹陷的深
一些；当加大
压力时，凹陷的更深。表明压力越大，受力面积越小，压力的作用效果更显著。
（2）想一想
图是一头北极熊爬过薄冰的情境，到达冰面时，也许它“知道”自己对冰面的压力很大，于是趴在冰面上爬过薄冰。这是为什么？
趴在冰面上爬过薄冰，增大了受力面积，可以避免冰面被压破。
这使我们想到：压力对物体作用的效果跟受力面积有关。
（3）试一试
用两个手指挤压铅笔的两端，使铅笔保持静止。体验两指头的感觉？观察两个手指的凹陷程度相同吗？适当改变力度重复以上操作，感觉如何？
①因为两个指头受到的压力相等，但是受力面积不相等，右边食指受力面积（接触面积）小，感觉力的作用效果更显著。
②当加大用力时，受力面积不变，力越大，感觉效果更显著。
（4）感知结论：影响压力作用效果
的因素
由以上现象分析与探究实验可得初步结论：
压力的作用效果可能与 的大小和 等因素有关。
压力
受力面积
3.压力和受力面积对海绵形变的影响
设计实验：
②转换法：压力的作
用效果通过海绵的凹
陷程度来体现。
（1）实验器材：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、压力小桌、砝码。
（2）实验方法
①控制变量法：探究压力的作
用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。
进行实验：
（1）在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅；
（2）在小桌子上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙所示；
（3）将小桌子倒置过来，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙所示。
分析与论证：
（1）甲、乙两次实验中，受力面积相同，乙图中压力大于甲，乙图中海绵的凹陷程度大于甲，故可以得出结论：
在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越 。
显著
（2）乙、丙两次实验中，压力大小相同，但是丙图中受力面积大，海绵的凹陷程度很小，故可以得出结论：
在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越
。
实验结论：
压力的作用效果与 的大小和 有关。在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越 。在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越 。
交流与讨论：
①实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生 ，实验现象 ，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中
显著
压力
受力面积
明显
明显
形变
明显
可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。
②实验中若压力大小、受力面积都不同，则不能探讨压力的作用效果与某一个变量之间的关系。
例如将物体沿着竖直方向切割成大小不等的A、B两块，每一块对海绵的压力
作用效果都不
变，这样不能得到压力的作用效果与受力面积和压力大小无关的结论。
视频演示：《探究影响压力作用效果的因素》
压强
通过前面的探究，我们找到了比较压力作用效果的方法：
在物理学中，用“压力/受力面积“，可比较压力的作用效果，该比值越大，则压力的作用效果越显著。
①当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
②当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
想一想：
若压力和受力面积都不相同，怎样比
较压力的作用效果？
1. 压强
（1）物理意义：表示 作用效果的物理量。
压力
（2）定义
把物体所受压力的大小与受力面积之 叫作压强。压强在数值上等于物体单位面积所受的 。
（3）公式
压强=
p=
（4）压强的单位
①国际单位：
力的单位为牛（N），面积的单位为米2（m2），则压强的单位为
（ ），读作 .
压强的单位由 的单位和 的单位组成。
有一个专用名称叫 ，简称 ，符号为 。
1Pa的压强很小，一颗西瓜籽平放在手上，对手的压强约20Pa。
比
压力
力
面积
牛/米2
牛/米2
N/m2
帕斯卡
帕
Pa
牛每平方米
②常用单位：
百帕（hPa）、千帕（kPa）、
兆帕（MPa）。
1 kPa=103Pa
1 MPa=103kPa =106Pa
（5）物理学家—布莱士·帕斯卡
布莱士·帕斯卡（Blaise Pascal ）公元1623年6月19日出生于多姆
山省奥弗涅地区的克莱蒙费朗，法国数学家、物理学家、哲学家、散文家。
帕斯卡在1653年提出流体能传递压力的定律，即帕斯卡定律，并利用这一原理制成水压机。
他还制成注水器，继承伽利略和托里拆利的大气压实验，发现大气压随高
度变化。国际单位制中压强的单位[帕斯卡]即以其姓氏命名。
（6）一些物体的压强值：
一张纸平放时对桌面的压强约1Pa
成年大象对地
面的压强约为
2 3×105 Pa
中学生站立时对
地面的压强约：
1.5×104 Pa
（7）压力与压强
物体所受压力大小与受力面积之比
表示压力的作用效果
p=F/S
帕斯卡（pa）
与压力的大小和受力面积都有关
垂直压在物体表面上的力
物体发生形变的作用力
F=pS
牛顿（N）
有时与重力有关，有时与重力无关
例1：水平桌面上静止放一本书，书所受的重力为3N，与桌面的接触面积为5×10-2m2，计算书对桌面的压强。
解：静止在桌面上的书对桌面的压力等于它所受的重力：
即F=G=3N
桌面的受力面积S=5×10-2m2
所以压强：
p=
＝
＝
60pa
例2：太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图甲姿势换成图乙姿势时，人对水平地面的（ ）
A．压力变大，压强不变
B．压力变大，压强变大
C．压力不变，压强变小
D．压力不变，压强变大
C
怎样减小或增大压强
在生产生活中，有时需要减小压强，有时需要增大压强。
如右图所示的四幅图中，哪些地方要增大压强？哪些地方要减小压强？它们是通过什么方法增大或减小压强的？
想想议议：
推土机
篆刻刀
破窗锤
火车轨道
说一说改变压强的方法：
①书包带为什么做得比较宽？
②菜刀的刃为什么磨得比较薄？
③为什么啄木鸟的嘴强直如凿？
在生活、生产中人们有时需要增大压强，有时需要减小压强，怎样减小或增大压强呢？
1. 减小压强的方法
（1）材料的极限压强值
所有材料能够承受的压强都有一定的限度，加在材料上的压强一旦超过这个限度，材料就会损坏，这个压强叫做极限压强。
几种材料的极限压强值
（2）压强过大的危害
车辆对路面的压强大于路面所能承受的极限压强，路面损坏。
楼房对地基的压强大于地基所能承受的极限压强，地基受损，楼房倾斜。
物体对冰面的压强大于冰面所能承受的极限压强，冰面损坏。
（3）减小压强的方法
压力F一定时，增大受力面积S
受力面积S一定时，减小压力F
同时增大受力面积S和减小压力F
在生活和生产中，很多时候需要减小压强，请你举例说明。
轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的。
汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小对地面
压强的。
图钉的帽做得很大、汽车的安全带做得很宽、房屋的地基打得很宽，都是为了减小压强。
2. 增大压强的方法
压力F一定时，减小受力面积S
受力面积S一定时，增大压力F
同时减小受力面积S和增大压力F
在生活和生产中，很多时候需要增大压强，请你举例说明。
课堂总结（1）
课堂总结（2）
压
强
压力
压强
增大压强和减小压强
垂直作用在物体表面上的力叫作压力。
物理意义：表示压力作用效果的物理量。
定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。
公式：
p=F /S
压强的国际单位：帕（Pa），1Pa =1N/m2
柱体产生的压强: p=ρgh . 表示密度，h表示高度。
减小压强的方法：压力F一定时，增大受力面积S；
受力面积S一定时，减小压力F
增大压强的方法：压力 F一定时，减小受力面积 S；
受力面积 S一定时，增大压力 F
下 课
Thanks!
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