资源简介

9.1压强
【学习目标】
1．通过探究实验，知道压力的作用效果与哪些因素有关。
2．理解压强的概念、公式和单位，能应用压强知识进行有关的计算。
3．通过实验探究进一步理解科学探究的基本过程。
4．通过实验探究、初步理解物理中的研究问题的常用方法—控制变量法。
5．通过实验探究，激发学生学习物理的兴趣，使学生认识科学方法的重要性。
【教学重难点】
重点：压力的作用效果与哪些因素有关的探究过程。
难点：压强概念的得出。
【教学方法】
讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、多媒体课件演示法。
【教学过程】
新课导入：
茫茫雪地中的两个人对雪地的压力是差不多的，但一个陷下去了，而另一个却没有，看来压力作用的效果并不只跟压力有关。请你想一想，还可能跟什么因素有关？
新课讲授：
探究点一、压强
活动1：思考与讨论：小小的蚊虫能轻易地用口器把皮肤刺破，重重的骆驼却不会陷入沙漠中，结合我们学过的知识，你能解释这种现象吗？
从上述事例可以看到，蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大，但由于口器十分尖锐，因而能轻易刺穿皮肤；骆驼虽重，但脚掌面积很大，因而不会深陷沙中。这使我们想到：压力对物体作用的效果不仅跟压力的大小有关，还应该跟受力面积有关。让我们尝试通过实验来检验上述想法。
活动2：进行实验
归纳总结：实验结果表明，压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，而且跟压力的受力面积有关。要比较压力的作用效果，就应取相同的受力面积。在物理学中，物体所受的压力的大小与受力面积之比叫做压强(pressure)。
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。压强越大，压力产生的效果越明显。
公式：压强=压力/受力面积
在国际单位制中，力的单位是牛，面积的单位是平方米，压强的单位则是牛每平方米，它有一个专用名称叫做帕斯卡(pascal)，简称帕，符号是Pa。
1 Pa= 1 N/m2
“1帕”的含义：1平方米的面积上受到的压力是1牛。
活动3：小资料
颗西瓜子平放在桌面上，对桌面的压强约20 Pa
一张报纸平放时对桌面的压强约0.5 Pa
成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa
活动4：例题：水平桌面上放一本书，书所受的重力为3 N，与桌面的接触面积为5×10-2 m2，计算书对桌面的压强。
解：书对桌面的压力等于它的重力，
即：F＝G＝3 N
桌面的受力面积S＝5×10-2 m2
所以压强
答：书对桌面的压强为60 Pa。
探究点二、怎样减小或增大压
活动1：在田间耕作时，为了不使拖拉机陷进土里，要设法减小它对地面的压强。而切菜、把图钉按进墙里，就要增大刀刃对菜、图钉尖端对墙的压强。
活动2：思考与讨论：下列图中各是用什么方法增大或者减小压强的？
根据压强的计算公式可以知道：
增大压强方法：增大压力或者减小受力面积。
推土机的推土铲、篆刻刀的刀口做得很锋利，破窗锤的敲击端做成锥状，这些是通过减小受力面积来增大压强的。
菜刀的刃很锋利
根据压强的计算公式可以知道：
减小压强方法：减小压力或者增大受力面积。
铁轨下面铺放枕木，推土机用宽大履带来支承，这些是通过增大受力面积来减小压强的。
增大受力面积，减小压强
坦克的两条履带
任何物体所能承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体就会被损坏，为了保护物体不被损坏，应设法减小压强。例如，货车超载，就很容易把公路的路面压坏。交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载不得超过10 t，这是通过限定每一车轴对地面的压力来控制对路面压强的大小的。
课堂练习：
1．由公式可以知道　　
A．压力一定时，受力面积越大，压强越小
B．受力面积越小，压强越大
C．压力一定时，受力面积越大，压强越大
D．压力越大，压强越大
【答案】A
【解析】．由公式可以知道，压力一定时，受力面积越大，压强越小，故正确，错误；
．由公式可以知道，压力一定时，受力面积越小，压强越大，选项中缺少“压力一定时”这个条件，故错误；
．由公式可以知道，受力面积一定时，压力越大，压强越大，项中缺少“受力面积一定时”这个条件，故错误。
故选：。
2．如图，物体重静止在竖直的墙壁上，，若物体与墙壁的接触面积为，下列分析正确的是　　
A．物体对墙壁的压强为
B．物体受到竖直向上的摩擦力大小等于
C．物体受到的压力越大，摩擦力越大
D．若物体受到的力全部消失，则物体向下运动
【答案】B
【解析】．物体受到的压力为，由于固体能够传递力，则物体对墙壁的压力为：，墙壁的受力面积为：，
则物体对墙壁的压强为：，故错误；
．物体静止在竖直的墙壁上，受力平衡。竖直方向上受竖直向下的重力和墙壁对物体的竖直向上的摩擦力作用，二力平衡，大小相等，即，故正确；
．物体受到的压力越大，在竖直方向上，摩擦力仍与重力平衡，大小不变，即，故错误；
．物体静止在竖直的墙壁上，若物体受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，静止的物体不受外力作用时，总保持静止状态，故错误。
故选：。
3．如图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列有关说法中正确的是　　
A．运动员沿斜面加速下滑时，运动员所受惯性变大
B．从山上下滑过程中，运动员受到的重力和支持力是一对平衡力
C．运动员下滑过程中，若一切外力都消失，他将立即停止运动
D．运动员穿上滑雪板，是为了增大与雪地的受力面积，从而减小压强
【答案】D
【解析】．由于物体的惯性只跟质量有关，所以运动员加速下滑时惯性不变，故错误；
．运动员从坡上加速下滑，滑雪板对运动员的支持力和运动员所受的重力不在同一条直线上，且大小不相等，不符合二力平衡的条件，因此不是一对平衡力，故错误；
．运动员下滑过程中，若一切外力都消失，由牛顿第一定律可知，他将做匀速直线运动，故错误；
．滑雪板宽大是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故正确。
故选：。
4．如图所示，利用小桌、海绵和砝码探究“探究压力作用的效果跟哪些因素有关”。已知砝码的质量为，砝码底面积为，小桌的质量为，小桌的底面积为。下列说法中正确的是　　
A．通过海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果，这种实验方法叫类比法
B．蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液，利用了甲乙的实验结论
C．交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小，利用了乙丙的实验结论
D．图丙中小桌对海绵的压强为
【答案】D
【解析】
．通过观察海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果，这种实验方法叫转换法，故错误；
．蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸吮血液，是利用了在压力一定时，减小受力面积来增大压强，因此利用了乙、丙的实验结论，故错误；
．比较甲、乙的实验知，受力面积相同时，甲中压力较小，压力的作用效果不明显；交通管理部门通过限载来控制货车对路面压强的大小，是通过在受力面积一定时减小压力的方法，利用了甲、乙的实验结论，故错误；
．图丙中，砝码和小桌的质量分别为和，小桌桌面的面积为，
小桌对海绵的压强：
；故正确。
故选：。
5．下列说法中正确的是　　
A．压力是由物体的重力产生的，压力就是重力
B．压力不是重力，但其大小与重力相等
C．压力的方向垂直受力面指向受力物体
D．压力的方向总是竖直向下的
【答案】C
【解析】．压力是垂直作用在物体表面上的力，压在竖直面上的物体产生的压力不是由于重力产生的，所以压力不是重力，故错误；
．压力不是重力，只有当物体放在水平面上，物体对水平面的压力等于重力大小，而放在斜面或压在竖直面、天棚上的物体产生的压力不一定等于重力，故错误；
．压力是垂直作用在物体表面上的力，所以它的方向总是垂直于物体的表面、物体的受力面、接触面，而不是竖直向下的，故错误，正确。
故选：。
课堂小结：
一、压力的作用效果与压力大小和受力面积有关
二、物体单位面积上受到的压力叫压强（P）
三、压强公式：P=F/S 单位：N/m2或Pa
四、增大或减小压强的方法
增大压强：增大F或减小S
减小压强：减小F或增大S
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
9.1压强
一、压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。
二、压强
1．定义：物体所受压力的大小与受力面积之比。
用p表示压强、F表示压力、S表示受力面积 。
压强在数值上等于物体单位面积所受的压力，压强越大，压力产生的效果越明显。
2．压强的单位：
国际单位：帕斯卡，简称：帕，符号：Pa。
三、减小或增大压强
1．减小压强可以减小压力或增大受力面积；
2．增大压强可以增大压力或者减小受力面积。
【课后反思】
进行“探究压力的作用效果与什么因素有关”的教学时利用海绵、小木桌、大钩码等器材，大胆的放手让学生去做，同时提醒学生采用什么探究方法便于比较实验效果。因为控制变量法学生早已用过多次，所以学生很快便完成了实验。从而使学生轻松接受压力作用效果的影响因素，再通过提出问题的形式引入压强的概念，学生很容易接受。
通过对日常事例的分析，得出增大或减小压强的方法，使物理学科和生活结合起来。例如铁轨铺在枕木上、宽宽的书包带、载重汽车的双排轮、注射器尖尖的针头、刀刃磨的很薄等。让学生分析图片归纳改变压强的方法，从而使学生轻松地学习。
控制变量：
压力相同
受力面积相同
控制变量：
甲 乙 丙
丙
乙
比较图中： 和 。
乙
甲
比较图中： 和 。
丙
结论：压力作用效果与受力面积大小有关。
结论：压力作用效果与压力大小有关。
p=
F
S
减少受力面积，增大压强

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