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(共60张PPT)
八年级物理下册 苏科版
意想不到的作用
第十章 压强和浮力
坦克为什么能驶过沼泽地
铁路的钢轨为什么要铺在路枕上？
潜水艇在水中为什么既能下潜
又能上浮？
飞机为什么能在空中飞行
让我们一起来寻找答案吧！
压 力
一、压 强（第1课时）
压 强
探究影响压力
作用效果的因素
1
导入新课
导入新课
在前面我们学过力的概念，知道常见的几种力：重力、摩擦力等。请同学们回忆生活中的现象：
②背着书包时，会感觉到书包对肩膀有一个作用力。
①把一个铅球放在手上时，感觉铅球对手有一个作用力。
铅球对手的力、书包对肩膀的力，这是哪一种力？
小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破，重重的骆驼却不会陷入沙中。这是为什么？
第1节 压强
导入新课
2
学习新课
一、压力
（a）画出铁锤对钉子作用力的示意图
1. 观察与作图
（b）画出运动员对平衡木作用力的示意图
F
F
想一想，所画的力的示意图有何共同点？
（a）作用力是由于物体形变产生的；
（b）作用力都垂直作用于接触面.
（c）作用点都在被压物体的表面上。
一、压力
1. 观察与作图
一、压力
2. 压力
①压力：
（a）定义：垂直作用于物体表面的力叫作压力。常常用字母F 表示。
（b）方向：压力的方向与物体表面垂直并指向被压物体。
（c）作用点：作用在被压物体的表面上。
压力F等于
重力G
压力F与重力G无关
压力F小于重力G
②压力的大小
压力与重力是性质不同的两种力，大小不一定相等。
压力的大小不一定等于重力的大小，有时相等，有时无关。只有当物体自由静止在水平面时，物体对水平面的压力大小才等于物体所受的重力大小，F=G。
F
一、压力
2. 压力
重 力 压 力
示意图
③压力与重力的区别
产生原因 地球吸引 相互接触并挤压
方向 竖直向下 垂直受力面指向被压物体
作用点 重心 接触面上
定义 由于地球吸引而使 物体受到的力 垂直作用在物体表面的力
一、压力
2. 压力
【例题1】按照要求作图：如图所示，画出木块A静止在斜面上所受重力和木块A对斜面B的压力的示意图。
重力的方向总是竖直向下。从木块A的重心画一条带箭头的线段，方向竖直向下，符号为G；在斜面上选取木块A与接触面处的中点为压力的作用点，从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段，符号为F。如图所示。
一、压力
二、探究影响压力作用效果的因素
1. 提出问题
两个人的体重差不多，对雪地的压力也是差不多，但是压力的效果为什么不同？
压力的效果可能与哪些因素有关呢？
①在茫茫的雪原上，步行的人双脚会陷得很深，滑雪的人却很轻松，几乎陷不下去。
二、探究影响压力作用效果的因素
2. 体验与猜想
①体验
如图（a）所示，左手掌与右手指对气球的压力大小是相同的，但右手指使气球形变程度大，增大对气球的压力，气球的形变程度变大；
如图（b）所示，铅笔对两个手指的压力大小相同，但与铅笔尖接触的指腹凹陷得深，增大两个手指对铅笔的压力；指腹凹陷得更深.
（a）
（b）
二、探究影响压力作用效果的因素
2. 体验与猜想
②猜想
猜想1：压力的作用效果可能与物体受力面积的大小有关，受力面积越小，压力的作用效果越明显.
猜想2：压力的作用效果可能与压力的大小有关，压力越大，压力的作用效果越明显。
猜想3：压力的作用效果可能与物体的硬度有关，硬度越小，压力的作用效果越明显。
… …
3. 实验验证
现有如图所示的器材：用钉子做腿的小桌、海绵、砝码、木板、盛有适量水的矿泉水瓶、装有沙子的容器等。
试选择合适的器材设计实验，验证你的猜想.
二、探究影响压力作用效果的因素
器材：矿泉水瓶、水和海绵.
步骤：
（a）向矿泉水瓶灌满水后，
将瓶正立于海绵上，观察海绵形变的情况（图A）.
（b）向瓶中灌满水后，再将瓶倒立于海绵上，观察海绵形变的情况（图B）.
（c）将矿泉水瓶中的水倒出一部分后，倒立在海绵上，观察海绵形变的情况（图C）。
3. 实验验证
二、探究影响压力作用效果的因素
①方案一
器材：装沙的容器、小桌和砝码.
步骤：
（a）将小桌的四条腿放在沙面上，观察小桌下陷的程度；
（b）再把砝码放在小桌的桌面上，观察小桌下陷的程度；
（c）把小桌翻转过来后，将它的桌面放在沙面上，加上同样的砝码，观察小桌下陷的程度。
3. 实验验证
二、探究影响压力作用效果的因素
②方案二
3. 实验验证
①转换法：
压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。
②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。
实验器材：海绵、小桌、砝码。
实验方法：
③方案三（以该方案进行细讲）
二、探究影响压力作用效果的因素
设计实验
①保持小桌与海绵的接触面积不变，在小桌上放一个砝码，改变压力，比较海绵两次形变的程度，如图甲、乙所示，记入表中。
②控制压力不变，改变小桌与海绵的接触面积（小桌一次桌面朝上正放，一次桌面朝下倒放），比较海绵两次形变的程度，如图乙、丙所示，记入表中。
实验过程：
设计实验
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果
甲
乙
丙
注：表中“压力”与“受力面积”栏只是定性填写实际情况即可；“压力作用效果”一栏填写“明显”或“不明显”。
数据记录表格：
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
操作1：在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅；
操作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；
操作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。
进行实验收集证据
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
实验 序号 压 力 受力面积 压力作用
效果
甲 小桌重力 4个桌脚（小） 不明显
乙 小桌+砝码重力 4个桌脚（小） 明显
丙 小桌+砝码重力 桌面（大） 极不明显
实验现象与记录
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
进行实验收集证据
分析与论证
在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越显著。
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：
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
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，压力的作用效果越显著。
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
分析与论证
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形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、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。
二、探究影响压力作用效果的因素
3. 实验验证
当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
实验结论：
二、探究影响压力作用效果的因素
4. 实验结论
【例题2】在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小聪在相同的平底矿泉水瓶中装水后，分别放在砖块和海绵上进行了如图所示的实验（B、C两图中瓶内的水是满的）。
①实验中，通过观察海绵的___________来反映压力的作用效果；
②分析图中B、C两次实验，可得出结论：___________________。
③我们不能通过分析图中A、B两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系，理由是没有控制_______________相同。
形变程度
受压面的材料
当压力大小相等时，受力面积越小，压力的作用效果越明显.
解析见下页
二、探究影响压力作用效果的因素
①实验中，压力使物体发生形变，故可通过观察被压物体的形变程度来比较压力作用效果的。
②图中B、C两次实验，压力大小相同，受力面积不同，探究的是压力的作用效果与受力面积的关系，故可得出结论：当压力大小相等时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
③图中A、B两次实验一个放在砖块上，一个放在海绵上，没有控制受压面的材料相同，因此，我们不能通过分析图中 A、B两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系。
二、探究影响压力作用效果的因素
受力面 压力F （N） 受力面积S （cm2）
甲 20 2
乙 30 5
压力的
作用效果
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。
通过前面的探究实验，我们找到了比较压力作用效果的方法：
如表所示，甲与乙两个不同的受力面，若压力和受力面积都不相同，怎样比较？
1. 压强
三、压强
= 10N/cm2
F甲
S甲
受力面 压力F （N） 受力面积S （cm2）
甲 20 2
乙 30 5
比较压力作用效果的方法：
用“压力/受力面积“，即可比较压力的作用效果，该比值越大，则压力的作用效果越明显。
10
6
压力的
作用效果
明显
不明显
分别计算甲与乙的“压力/受力面积“，可得出结果为：
= 6N/cm2
F乙
S乙
1. 压强
三、压强
②定义：
把物体所受的压力与受力面积之比叫作压强。
①物理意义：表示压力作用效果强弱的物理量。
③公式：
压强 =
压力
受力面积
p =
F
S
1. 压强
三、压强
“1pa”的大小: 1m2的受力面积上受到的压力是1N。
④压强的国际单位：
牛/米2有一个专用名称叫帕斯卡，简称帕，符号为pa。
1pa =1N/m2
力的单位：牛（N）
面积的单位为：米2（m2）
压强的单位：牛/米2（N/m2），读作牛每平方米.
1. 压强
三、压强
p =
F
S
⑤一些物体的压强值
大象对地面的压强
约为 2 3×105 Pa
1. 压强
三、压强
学生站立时对地面的压强约1.5×104 Pa
一张纸平放时对桌面的压强约1Pa
边长为10cm的正方体铝块，放在面积为0.9m2的桌面上，受力面积是_________m2；
若放在面积为10cm2的桌面上，受力面积是________m2。
10-2
10-3
⑥正确理解受力面积，记住面积单位换算关系
S=10cm×10cm
=100cm2= 10-2m2
面积单位换算关系：
1m2=102 dm2
1dm2 =102 cm2
1cm2 =102 mm2
S=10cm2
= 10-3m2
1. 压强
三、压强
1. 压强
三、压强
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。
人物介绍
主要成就
物理学家
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。
A
长方体
B
正（立）方体
①柱体的几种类型
平面图
长方体
正方体
圆柱体
2. 柱体产生的压强
圆柱体
三、压强
②柱体产生的压强
有一质量分布均匀的柱状固体，密度为，底面积为S，高度为h。求对水平面的压强。
F=G=mg=ρVg = ρgSh
p=
F
S
=
ρgSh
S
= ρgh
V=sh
m=ρV=ρSh
这个柱体的体积：
这个柱体的质量:
对水平面压力：
对水平面压强：
圆柱体
S
三、压强
2. 柱体产生的压强
③柱体产生的压强
密度，单位为千克/米3 （kg/m3）
h表示高度， 单位为米（m）
g=9.8N/kg
p表示压强，单位为帕（Pa）
圆柱体
S
p=ρgh
公式 p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强，
不能用于其他形状的物体产生的压强；
柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度
有关，与物体的底面积、重力等无关。
三、压强
2. 柱体产生的压强
【例题3】一辆坦克的质量为20t，每条履带与水平地面的接触面积为2m 。求该坦克行驶时对地面的压强（g取10N/kg）.
分析：由坦克的质量可算出重力，而坦克对水平地面的压力与其所受的重力大小相等。坦克有两条履带，因而与地面的接触面积为4m .
解：坦克的重力G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N
根据 p，F=G可得
p
反思：①物体所受的重力和它对支持面的压力有什么区别？
②你是怎样判断受力面积的
三、压强
【例题4】某中学操场积雪深达10cm，求雪对操场的压强是多大？（=0.2×103kg/m3）。
= 0.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=200pa
p =
F
S
=
ρgSh
S
= ρgh
=
G
S
=
mg
S
=
ρVg
S
此题给出的已知条件比较少，直接应用P=F/S不能求出，可以推导出p= ρgh 进行计算；需注意的是 p=ρgh 是推导公式，一般情况下，计算题中不能直接运用。
三、压强
3
课堂总结
课堂总结①
压 强
作用于物体表面的力叫作压力.
①物理意义：表示压力 强弱的物理量.
②定义：物体所受的压力与 之比叫作压强.
③公式：
压强 =
压力
受力面积
p =
F
s
④压强的国际单位： 1Pa =1N/m2
⑤柱体产生的压强: ρ表示密度，h表示高度.
柱形物体对水平面的压强只与物体的 和
有关，与物体的底面积、体积、重力等无关。
压强
压力
p=ρgh
帕（Pa）
作用效果
受力面积
垂直
密度
高度
压力的作用效果与 和 有关.
压力
受力面积
4
WHAT WHY WOW
课外实践与练习——WWW
1. 设走钢丝演员的两只脚都站在直径为2cm的钢丝上（脚与钢丝平行）.试估算他的脚对钢丝的压强.（提示：一只脚与钢丝的接触面积可用脚长乘以2cm计算）
估算演员的质量为50kg，重力G=500N，受力面积为S.
则S=2×0.02m×0.25m=10-2m2
p
课外实践与练习——WWW
S尖=0.5mm2=0.5×10-6m2
S尾=0.4cm2=0.4×10-4m2
2. 一支铅笔，笔尖的面积是0.5mm2，尾端的面积是0.4cm2，两个手指用4N的力对压铅笔的两端。求两个手指受到的压强各是多大.
p
p
课外实践与练习——WWW
3. 某沼泽地能承受的压强为2×104Pa。一位同学的体重为600N，他与沼泽地的接触面积是多大时，才不会陷入沼泽地
根据 p
s
5
课堂练习
那么定义中的“物体”在此指的是_____（选填“汽车”或“地面”），压力的方向为图中____所示（选填“①”“②”“③”或“④”），在此压力作用下发生形变的是_____（选填“汽车”或“地面”）。
1. 如图所示，停在斜坡上的汽车对地面有压力作用，已知其所受重力为G，四轮与地面接触的总面积为S。关于压力的定义教材表述为：垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。
垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力；那么定义中的“物体”在此指的是地面，地面受到汽车的压力。
压力垂直于支持面，并且指向支持面，因此压力的方向为图中②。
地面受到汽车的压力，在此压力作用下发生形变的是地面。
地面
②
课堂练习
地面
2. 新冠疫情期间，下班时，某企业要求员工利用截孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用，如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下，等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是（　　）
A
影响压强大小的因素为压力大小和受力面积。当压力相同时，受力面积越小压强越大，由题意可知，一个钉子时受力面积最小，所以压强最大。
课堂练习
选项A正确。
A B C D
课堂练习
AB．物体间力的作用是相互的，两个核桃放在一起捏，B给A力的同时A也给B的相同大小的力；故AB错误；
CD．在A、B接触处，A、B受到的压力大小相同，受力面积也相同，根据，故A受到的压强等于B受到的压强，故C错误，D正确。
3．图甲，用手握住一个核桃很难将其捏破；图乙，将A、B两个核桃放在一起捏，A破了，B没破。下列说法正确的是（　　）
A．两个核桃放在一起容易捏破，主要是因为增大了压力
B．B给A的力大于A给B的力
C．A、B接触处，A受到的压强大于B受到的压强
D．A、B接触处，A受到的压强等于B受到的压强
D
芳芳总质量大于小明的总质量，所以对雪地的压力也大；
芳芳没有深陷雪地，表面芳芳对雪地的压强比小明的小，即芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小 。选项C正确。
4．如图所示，水平雪地上，穿着滑雪板的芳芳总质量为70 kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg，却深陷雪地。下列说法正确的是 ( )
A．芳芳对雪地的压力比小明的小
B．芳芳对雪地的压力和小明一样
C．芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小
D. 受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大
C
课堂练习
5．如图所示，体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上，且对地面的压强P甲=P乙，甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙，对水平地面的压力分别为F甲和F乙，关系正确的是（ ）
乙
甲
A．F甲＞F乙， ρ甲＞ρ乙
B．F甲=F乙， ρ甲= ρ乙
C．F甲＜F乙， ρ甲＜ρ乙
D．F甲＞F乙， ρ甲＜ρ乙
A
①甲、乙对地面的压强相等 P甲=P乙，即 ρ甲gh甲=ρ乙gh乙
因为h甲＜h乙，所以甲、乙密度的大小关系为 ρ甲＞ρ乙。
②甲、乙压力的大小关系：根据F=PS
因为P甲=P乙，S甲＞S乙， 所以F甲>F乙。
课堂练习
选项A正确.
6. 如图所示，长木板重10N，底面积为10-2m2，现将其底面积的2/3 与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为_______Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面，在这个过程中，木板对桌面的压强_____.
木板静止时对桌面的压强
p =
F
S
=
10N
10-2m2×2/3
= 1500pa
G
S
=
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以推动木板过程中，木板对桌面的压力不变；推动木板过程中，木板的受力面积变大，由P=F/S 可知木板对桌面的压强变小。
（选填“变大”、“变小”或“不变”）
1500
变小
课堂练习
（1）小丽的重力
F= G= mg=50kg×10N/kg= 500N
7. 第24届冬奥会于2022年在北京、张家口举办，如图所示，
小丽的质量为50kg，每只脚与地面的接触面积为0.02m2，
雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa。求：
（1）小丽的重力？
（2）通过计算判断小丽站立在雪地时能不能陷入雪地？
（3）要完成滑雪运动，小丽所穿滑雪板的总受力面积至少多少m2？（小丽和滑雪板及装备总质量为60kg）
课堂练习
（2）小丽站立时对雪地的压力F= G= mg=50kg×10N/kg= 500N
站立时与雪地的接触面积 S=2×0.02m2 =0.04m2
小丽站立时对雪地的压强
因为 ＞，所以小丽能陷入雪地。
（3）滑雪运动时的总压力F总= G总= m总g=60kg×10N/kg= 600N
由p可得，要完成滑雪运动，
小丽所穿滑雪板的总受力面积至少是
S
课堂练习
p
8．为了探究压力作用效果大小跟哪些因素有关，老师准备了如图所示的器材：①用钉子做腿的小桌 ②海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器供同学们选择．同学所选的四组器材中，不能达到探究目的是（ ）
A．①③⑥ B．③④⑤ C．②⑤ D．②③④
B
课堂练习
解析见下页
A、若选用①用钉子做腿的小桌、③砝码、⑥装有沙的容器，可通过改变砝码的质量来改变压力，可通过改变小桌的放置方法改变受力面积，压力作用效果可通过小桌在沙中的下陷程度反映出来，故可以达到探究目的，不合题意；
B、若选用③砝码、④木板、⑤盛有适量水的矿泉水瓶，因为木板不易发生形变，无法将压力的作用效果反映出来，故无法实现探究，B符合题意．
C、若选用②海绵、⑤盛有适量水的矿泉水瓶，可通过改变矿泉水瓶中水的多少来改变压力，还可通过改变矿泉水瓶的倒正来改变受力面积，压力作用效果可通过海绵的形变反映出来，因此可以达到探究目的，不合题意；
D、若选用②海绵、③砝码、④木板，可通过改变砝码的质量来改变压力大小，还可通过改变木板的放置方法来改变受力面积，压力作用效果可通过海绵的形变反映出来，因此可以达到探究目的，不合题意；
课堂练习
所以选B。
9. 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，用砝码、海绵和小桌做了如图甲、乙所示的实验。
（1）甲、乙、丁实验中，根据___________________比较压力的作用效果。根据甲乙可得出实验结论：______；
（2）将该小桌和砝码放在如图丙所示的木板上，比较图丁中海绵受到的压强p丁和图丙中木板受到的压强p丙的大小关系为：p丁___p丙。（选填“>”、“<”或“=”）
海绵凹陷的程度 　
=
课堂练习
解析见下页
受力的面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 .
（1）根据转换法，甲、乙、丁实验中，根据海绵的凹陷程来比较压力的作用效果；比较图甲、乙所示实验，受力面积相同，甲中压力大，压力作用效果明显，故可得出结论：受力的面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（2）将该小桌和砝码放在如图丙所示的木板上，图丁中海绵受到的压强p丁，图丙中木板受到的压强p丙，因受压材料不同，故不能根据材料的凹陷程来比较压力的作用效果，根据 p=F/s，因压力大小和受力面积大小均相同，故大小关系为p丁= p丙。
课堂练习

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