8.1 压力的作用效果讲义 2024-2025学年沪科版八年级全一册物理

8.1 压力的作用效果 拿一支铅笔，大拇指抵住笔尖，食指抵住笔尾，两根手指的感觉一样吗？要想解决这个问题，我们需要先深入了解一下什么是压力。 一、压力 1.定义：物理学中，把垂直作用于物理表面上的力叫做压力。 2.产生条件：接触并发生挤压 3.方向：垂直于接触面，指向受力物体 4.单位：牛顿，简称牛，符号：N 5.大小：①压力与重力的区别和联系 总结：压力与重力是两种不同性质的力，本质上没有任何关系，但是一定情况下，压力可能是由于重力产生的，如无外界干扰、静置在水平面上的物体：物体对水平面的压力大小等于物体自身的重力大小。 ②几种常见情况下物体对水平面的压力大小 例题：关于压力，下列说法中正确的是（ ） A．压力的大小一定等于物体的重力 B．压力的方向总是竖直向下 C．压力的大小有可能等于重力 D．压力的方向不一定与物体的接触面相垂直 二、压强 1.压力的作用效果与哪些因素有关？ 生活中，当物体受到压力时，通常会产生形变。把不同的砖块放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，你发现了什么？由此能得出什么结论？ 结论：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。 分析：本实验应用了控制变量法与转换法，把砖块对海绵压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。 2.压强 为了描述压力的作用效果，人们引入了压强这一概念，并用压强表示压力的作用效果。那么，压力的作用效果越大，压强越大；压力的作用效果越小，压强越小，其在数值上等于单位面积所受的压力。 ①定义：物理学中，把物体所受的压力大小与受力面积之比叫做压强。 ②公式： ③单位：帕斯卡，简称帕，符号：Pa 1kPa=103Pa 1hPa=102Pa 1MPa=106Pa 1Pa=1N/㎡ ④变形式：F=pS、S=F/p ⑤推导式：规则柱状体对水平面的压强公式 例题： 1.某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。 (1)实验中通过观察_______________来比较压力的作用效果。 (2)本实验的科学探究方法是____________和转换法。 (3)砝码的作用是改变小桌对海绵的________力。 (4)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力____________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。 (5)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积_____________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。 (6)此实验______________（选填“能”或“不能”）用硬纸板代替海绵。 2.建立压强概念所依据的基本事实之一是（ ） A．压强的计算公式是p=F/S B．压力是垂直作用在物体表面并指向表面的力 C．物体单位面积上受到的压力叫做压强 D．当压力一定时，受力面积越小，受压物体形变越明显 3.一本150页的课本，平放在水平桌面上，对桌面产生的压强约为（ ） A．300帕 B．150帕 C．75帕 D．37帕 4.甲乙两个正方体放在水平地面上，它们对地面的压强相等，已知甲的密度是乙的密度的2倍，则甲、乙物体的底面积之比是（ ） A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1 5.质量为6×103kg的大象，每只脚掌的面积为600cm2，它四脚着地时对地面的压强为______Pa，其表示的物理意义是____________________________________________。 三、应用 生活中，在我们了解了压力的作用效果之后，就会根据实际需求，增大压强或者减小压强。例如切割物品的刀刃总是做的很锋利，通过减小受力面积来增大压强。铁钉、箭头、长矛等有锐利的尖端都是通过减小受力面积来增大压强。而书包的背带比较宽厚，可以增大受力面积来减小压强，相同的例子还有挖土机履带、火车枕木等。 1、增大压强的方法 2、减小压强的方法 例题： 1.滑雪运动员穿上滑雪板后她在雪地上留下的痕迹变浅了。下列现象中与滑雪板的作用相同的是（　　） A．用久的菜刀磨一磨 B．同学们的书包带较宽 C．压路机的碾子很重 D．盲道上有凸起 2.下列生活现象中属于减小压强的是（　　） ①货车安装很多的车轮        ②盲道上凸起的圆点 ③书包带做得很宽          ④高速公路上货车限重 A．①③④ B．①②③ C．②③ D．②④ 四、固体压强的切割与叠加 1.切割 大多数切割问题属于规则柱状体的切割，所以规则柱状体的压强公式在其中起到重要作用。 ①受力面积不变的横切 ②竖切 ③斜切 2.叠加 大多数固体叠加后都不在是规则柱状体，所以压强的基础式在这类题目中应用比较多。 例题： 1.如图甲所示，质量分布均匀的长方体放在水平桌面上，对桌面压强为p；如图乙，将长方体沿虚线切成质量相等的两部分；如图丙，将切开后的a、b、c、d单独放在桌面上，则它们对桌面的压强分别用pa、pb、pc、pd表示，下列关系一定不正确的是（　　） A．pa＜p B．pb＝p C．pc＜pa D．pd＞2pb 2.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．现将甲、乙分别从上部沿水平方向切去相同体积，则甲、乙对水平地面的压力变化量△F甲和△F乙，对水平地面的压强变化量△p甲和△p乙关系正确的是 A．△F甲＞△F乙，△p甲＞△p乙 B．△F甲＝△F乙，△p甲＝△p乙 C．△F甲＜△F乙，△p甲＞△p乙 D．△F甲＞△F乙，△p甲＝△p乙 3.如图，匀质圆柱体甲、乙放置在水平地面上，S甲>S乙，h甲＜h乙，现沿水平虚线切去部分后，使甲、乙剩余部分的高度相同，此时甲、乙对地面的压强相等，则切去前甲、乙的密度及对地面的压强的关系是（　　） A．ρ甲=ρ乙，p甲＜p乙 B．ρ甲=ρ乙，p甲>p乙 C．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 D．ρ甲>ρ乙，p甲>p乙 课堂练习 1.关于压力的说法，正确的是（ ） A．放在水平地面上的物体，物体对地面的压力就是物体的重力 B．压力有时不一定垂直于物体的表面 C．压力大小可以等于物体的重力，也可以小于物体的重力 D．放在水平地面上的物体，对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力 2.一个同学骑着一辆打足气而又缓慢漏气的自行车在柏油马路上行驶，关于这辆自行车对路面的压力和压强的说法，正确的是（　　） A．压力不变，压强逐渐减小 B．压力不变，压强逐渐增大 C．压力逐渐增大，压强逐渐减小 D．压力逐渐减小，压强逐渐增大 3.如图甲所示，一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F，向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面如图乙所示，在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p的变化情况是（ ） A．F变小，p不变 B．F不变，p变小 C．F变小，p变大 D．F不变，p变大 4.如图所示，A物体叠放在B物体之上并放在水平桌面上，A物体重力为20N，底面积为200cm2，B物体重力为40N，底面积为400cm2，则A对B的压强跟B对桌面的压强之比为（　　） A．1︰l B．1︰2 C．2︰l D．2︰3 5.如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是（ ） A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力 B．手指对钉帽的压力小于钉尖对墙壁的压力 C．手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强 D．手指对钉帽的压强小于钉尖对墙壁的压强 6.压强是描述________的物理量，用100牛的压力作用在0.1㎡的面积上，产生的压强为________帕，它的物理意义是________。 7.立方体A、B的体积比为VA∶VB= 8∶27，密度比ρA∶ρB=6∶1，则A、B的质量之比为________；将A放在B上时A对B的压强为p1，将B放在A上时B对A的压强为p2，则p1∶p2=_______。 8.如图所示的装置中，弹簧测力计的示数为5N，乙质量为1kg，底面积为10cm2，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计的自重，则甲质量是______kg，此时乙对地面的压强为______Pa。（g=10N/kg） 9.当有人受困于淤泥时，消防员常常会趴在淤泥地上，让受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离。图甲模拟的是受困者双脚站立时的场景，图乙模拟的是消防员趴在淤泥地上的场景。若受困者的质量为60kg，每只脚与地面的接触面积为200cm2。（g取10N/kg）求： (1)受困者站在水平地面上时对地面的压强； (2)当受困者完全伏在消防员背上后，消防员对地面的压强为2600Pa，消防员与地面的接触面积为0.5m2，则消防员的质量是多少？ 10.如图所示，质量分布均匀的实心长方体A、正方体B置于水平桌面上。B的密度为0.6×103kg/m³，B的高度为10cm，A的底面积为150cm2，A的重力为6N，g取10N/kg。 (1)求B对水平桌面的压强； (2)求B的重力； (3)将B沿水平方向截取高为h的柱体，并将该柱体叠放在A上，A和B剩余部分对桌面的压强p恰好相等，求截取的高度h。 学科网（北京）股份有限公司 $$