专题8.1 压力的作用效果【七大题型】(举一反三)-2024-2025学年八年级全一册物理举一反三系列(沪科版2024)
2025-01-17
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一节 压力的作用效果 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压力与压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.34 MB |
| 发布时间 | 2025-01-17 |
| 更新时间 | 2025-01-17 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50059943.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题8.1 压力的作用效果【七大题型】
【沪科版2024】
【题型1 压力】 1
【题型2 压力作图】 2
【题型3 压力的作用效果与哪些因素有关】 4
【题型4 压强】 10
【题型5 比较压强的大小】 13
【题型6 压强的计算】 16
【题型7 增大与减小压强的方法】 18
知识点1:压力
1.定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
2.方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体的内部。
3.作用点:在被压物体的受力面上,一般等效在接触面的中心。
4.压力与重力的区分:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
【题型1 压力】
【例1】(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)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
【变式1-1】(23-24八年级下·陕西西安·期末)饭后常听到博雅楼传出优美的钢琴声,是学生饭后坐在钢琴前自由弹奏的画面,下列说法正确的是( )
A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对相互作用力
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力是一对平衡力
C.学生对凳子的压力是由于学生形变产生的
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力大小不变
【变式1-2】(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)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
【题型2 压力作图】
【例2】(23-24八年级下·河南漯河·期末)如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
【变式2-1】(2024·陕西西安·模拟预测)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
【变式2-2】(24-25九年级上·广东茂名·阶段练习)画出图中静止在斜面上的物体对支持面的压力和它所受到的力的示意图。
知识点2:探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.影响压力作用效果的因素:压力与受力面积。
2.探究压力作用效果的方法:控制变量与转换法
3.结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【题型3 压力的作用效果与哪些因素有关】
【例3】(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
【变式3-1】(2023·内蒙古通辽·八年级期中)小明同字利用洗手间的肥皂、海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。
(1)小强通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是__________;
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:__________;
(3)比较图__________和__________实验可知,压力一定时,__________越小,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是__________;
(4)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如丁图所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是__________(正确、错误)的,理由是:__________;
(5)在物理学中,用__________来表示压力的作用效果;
(6)实验时,如果旁边没有海绵,还可以选择__________。
【变式3-2】(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
【变式3-3】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小月用矿泉水瓶和海绵等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,通过观察海绵的 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)观察图甲和乙得到的结论是: ;下列实例中,应用该结论的是 ;
A.压路机碾子很重 B.汽车限重 C.螺丝帽下垫上垫圈
(3)在探究压力的作用效果与压力的关系时,小月进行乙、丙两次实验,发现两次的实验现象变化不明显,为了解决这个问题,以下可行的操作是__________;
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些
B.将丙图矿泉水瓶中的水减少一些
C.将丙图与甲图进行比较
(4)若将矿泉水瓶放在石块上,如图丁所示。比较丁、甲两图,矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (填“相同”或“不相同”)。
【变式3-4】(23-24八年级下·云南昭通·期中)如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,小丽是根据 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法叫 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 。
(3)比较图 实验可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中小桌和砝码对海绵的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(6)为了使实验中观察到的实验现象更加明显,请你写出一条改进实验的建议: 。
知识点3:压强
1.在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫压强。
2.公式:;推导公式:
单位:Pa(帕斯卡)
【题型4 压强】
【例4】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,两个手指感觉差不多,以下说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【变式4-1】(24-25八年级期中·安徽合肥)如图所示,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至木块右端与桌边对齐,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是( )
A.F和p不变,f变大 B.F和f不变,p变大
C.F变小,p和f变大 D.F和f不变,p变小
【变式4-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)压力是 (选填“垂直”或“竖直”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定”或“不一定”)越显著。
【变式4-3】(24-25九年级上·上海金山·期中)压力是指 作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示 的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是 pa。
【变式4-4】(24-25九年级上·上海浦东新·期中)物理学中把 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为,放在面积为的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 帕,表示的物理意义为 。
【变式4-5】下列著名物理学家中,以其名字命名为压强单位的是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.帕斯卡
【题型5 比较压强的大小】
【例5】如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是( )
A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲=ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【变式5-1】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
【变式5-2】(2025·上海静安·一模)如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为( )
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
【变式5-3】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
【题型6 压强的计算】
【例6】(23-24八年级下·安徽蚌埠·期中)边长为的正方体木块A,重,受水平作用力时,静止在竖直墙壁上,如图所示。则木块对墙面的压强是 Pa,其物理意义是 。
【变式6-1】(24-25九年级上·上海金山·期中)为营造高雅的诗意校园,某中学在校园内修建了一座孔子雕像。整座雕像总质量(含底座)为3000kg,由孔子像和水平基座两部分组成,如图所示,其中水平基座是由花岗岩制成的,已知该花岗岩的密度为 千克/米3,水平基座体积为0.5米3,水平基座与地面接触的总面积为1.5米2。求:
(1)水平基座的质量;
(2)整座雕像对水平地面的压强;
(3)请利用学过的知识解释水平基座做得比较大的好处。
【变式6-2】(2023·江苏徐州·二模)在一起军事活动中,水平地面上某坦克的总重为40000N,两条履带与地面接触的总面积为4m2,它沿着直线匀速运动了300m用了50s,g取10N/kg.求:
(1)坦克对水平地面的压强;
(2)坦克这次运动的速度。
【变式6-3】 (23-24·山东聊城·八年级统考期中)李强在一块放在水平沙地的木板上行走,已知木板重200N,木板面积是0.5m2,每只鞋底面积为200cm2,如他在木板上行走时对木板的压强是3×104Pa,(g=10N/kg)求:
(1)李强站立在木板上对木板产生的压力;
(2)李强的质量;
(3)沙地承受的压强。
知识点4:增大与减小压强的方法
1.增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积,或在受力面积一定时,增大压力。例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄等就是利用压力一定,减小受力面积的方法增大压强。
2.减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积,或在受力面积一定时,减小压力。例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等就是利用压力一定,增大受力面积的方法减小压强。
【题型7 增大与减小压强的方法】
【例7】(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
【变式7-1】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
【变式7-2】(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【变式7-4】(21-22八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列事例中属于增大压强的是( )
A.剪刀有锋利的刃 B.双肩包的背带很宽
C.躺在吊床上很舒服 D.越野汽车有宽大的轮子
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专题8.1 压力的作用效果【七大题型】
【沪科版2024】
【题型1 压力】 1
【题型2 压力作图】 2
【题型3 压力的作用效果与哪些因素有关】 4
【题型4 压强】 10
【题型5 比较压强的大小】 13
【题型6 压强的计算】 16
【题型7 增大与减小压强的方法】 18
知识点1:压力
1.定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
2.方向:垂直于受力物体表面并指向受力物体的内部。
3.作用点:在被压物体的受力面上,一般等效在接触面的中心。
4.压力与重力的区分:压力和重力是两个不同的力,二者无因果关系。独立静止在水平面上的物体对水平面压力的大小等于物体重力的大小,但压力仍不是重力。
【题型1 压力】
【例1】(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)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
【答案】C
【解析】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
【变式1-1】(23-24八年级下·陕西西安·期末)饭后常听到博雅楼传出优美的钢琴声,是学生饭后坐在钢琴前自由弹奏的画面,下列说法正确的是( )
A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力是一对相互作用力
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力是一对平衡力
C.学生对凳子的压力是由于学生形变产生的
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力大小不变
【答案】C
【解析】A.学生对凳子的压力和地面对凳子的支持力大小不等,不是一对相互作用力,故A错误;
B.凳子所受重力和地面对凳子的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误;
C.学生对凳子的压力是由于学生形变后要向下恢复原状产生的,故C正确;
D.学生坐上凳子后,凳子对地面压力变大,故D错误。
故选C。
【变式1-2】(24-25九年级上·上海宝山·阶段练习)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
【答案】C
【解析】A.压力是由于挤压而产生的,而重力是由于地球的吸引而产生的,二者性质不同,不是同一种力,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,因此压力的方向一定与受力面垂直,故B错误;
C.自由放置在水平面上的物体对接触面的压力大小等于物体的重力,其它情况压力不一定等于重力,故C正确;
D.物体对水平地面的压力与地面对物体的支持力作用在两个物体上,不是平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
【题型2 压力作图】
【例2】(23-24八年级下·河南漯河·期末)如图所示,木块以初速度v沿表面粗糙的固定斜面向上运动,画出木块对斜面作用力的示意图。
【答案】
【解析】物体间力的作用是相互的,物体受到斜面的支持力和摩擦力,因此物体对斜面有压力和摩擦力;压力垂直于斜面向下,斜面对物体的摩擦力沿斜面向下,物体对斜面的摩擦力沿斜面向上,作用点都必须画在斜面上,如图所示:
【变式2-1】(2024·陕西西安·模拟预测)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
【答案】
【解析】木块A对斜面B的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末段画上箭头表示力的方向,压力的示意图如图所示:
【变式2-2】(24-25九年级上·广东茂名·阶段练习)画出图中静止在斜面上的物体对支持面的压力和它所受到的力的示意图。
【答案】
【解析】静止在斜面上的物体对支持面的压力垂直于斜面向下,作用点在接触面的中心;物体此时受到竖直向下的重力,斜面对其垂直斜面向上的支持力和平行斜面向上的摩擦力,作用点在物体的重心,如图所示:
知识点2:探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.影响压力作用效果的因素:压力与受力面积。
2.探究压力作用效果的方法:控制变量与转换法
3.结论:当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【题型3 压力的作用效果与哪些因素有关】
【例3】(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 甲、乙 大
(3)乙、丙
(4)相等
(5)海绵
(6) 相等 ③
【解析】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]要探究压力的作用效果与压力之间的关系,需要控制受力面积相同,因此选择甲、乙两实验,且受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带是当压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,因此探究实验需要控制压力相同,受力面积不同,可选择乙、丙两图进行实验的结论。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,由于压力和受力面积不变,则压强不变,即小桌对木板和海绵的压强相等。
(5)为了使实验现象更加明显,即使海绵额凹陷程度越大,可选择质量较大的砝码或更柔软的海绵进行实验。
(6)用以下三种不同的方法切去一半,则①②③的三个半块对水平面的压力大小相等,③方式中的受力面积最小,则压强最大。
【变式3-1】(2023·内蒙古通辽·八年级期中)小明同字利用洗手间的肥皂、海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。
(1)小强通过观察海绵的__________来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是__________;
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论:__________;
(3)比较图__________和__________实验可知,压力一定时,__________越小,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是__________;
(4)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如丁图所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是__________(正确、错误)的,理由是:__________;
(5)在物理学中,用__________来表示压力的作用效果;
(6)实验时,如果旁边没有海绵,还可以选择__________。
【答案】 凹陷程度 转换法 在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 甲 丙 受力面积 控制变量法 错误 小强同时改变了受力面积和压力大小,没有控制压力大小不变 压强 细沙
【解析】(1)[1]通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,海绵凹陷程度大,压力作用效果越明显。
[2]通过海绵的凹陷程度反映作用效果,是转换法。
(2)[3]由甲、乙两图知道,受力面积大小相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,所以可得在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4][5][6]由图甲和图丙知道,压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,压力作用效果不同,可得在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[7]根据题意知道“探究压力作用效果与受力面积的关系,需使压力大小相同,受力面积不同”,即实验中用到了控制变量法。
(4)[8][9]小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,压力变化,受力面积同时也发生变化,得出压力作用效果跟受力面积的关系,这个实验没有控制压力大小不同,就探究压力作用效果跟受力面积的关系是错误的。
(5)[10]压力作用效果用压强来表示,压力作用效果越大,压强越大。
(6)[11]实验时,如果旁边没有海绵,还可以选择细沙代替海绵,通过小桌陷入细沙的深度来反映力的作用效果。
【变式3-2】(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3) 乙 丁
(4)没有控制压力大小相同
【解析】(1)[1][2]实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来反映的,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显这是转换法的运用。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,丙中受力面积小,压力的作用效果明显,故可以初步得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,改变压力的大小,故研究分析比较图乙和丁的实验现象,可得出的初步结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而图己中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图己的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
【变式3-3】(23-24八年级下·福建厦门·期中)如图所示,小月用矿泉水瓶和海绵等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验。
(1)实验时,通过观察海绵的 来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果;
(2)观察图甲和乙得到的结论是: ;下列实例中,应用该结论的是 ;
A.压路机碾子很重 B.汽车限重 C.螺丝帽下垫上垫圈
(3)在探究压力的作用效果与压力的关系时,小月进行乙、丙两次实验,发现两次的实验现象变化不明显,为了解决这个问题,以下可行的操作是__________;
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些
B.将丙图矿泉水瓶中的水减少一些
C.将丙图与甲图进行比较
(4)若将矿泉水瓶放在石块上,如图丁所示。比较丁、甲两图,矿泉水瓶对石块和海绵的压强 (填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 见解析 C
(3)B
(4)相同
【解析】(1)根据转换法,实验时,通过观察海绵的凹陷程度程度来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。
(2)[1]观察图甲和乙可知压力相同,乙中受力面积小,压力的作用效果越明显,故得到的结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[2]A.增大压力,压力的作用效果越明显,故A不符合题意;
B.受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显,故B不符合题意;
C.压力不变,受力面积不同,故C符合题意。
故选C。
(3)进行图乙和丙两次实验,因受力面积相同,而压力大小不同,故探究的是压力的作用效果与压力大小的关系,小月观察两次实验现象相差的不明显,说明压力大小差别较小。
A.将丙图矿泉水瓶中的水增加一些,压力差别更小,故A不符合题意;
B.将丙图矿泉水瓶中的水倒出一些,压力差增大,故B符合题意;
C.本实验要控制受力面积相同,将丙图矿泉水瓶正放在海绵上与乙图进行比较,受力面积不同,故C不符合题意。
故选B。
(4)若将矿泉水瓶放在石块上如图丁所示,图丁与甲比较,根据可知,压力大小和受力面积相同,故矿泉水瓶对石块和海绵的压强相同。
【变式3-4】(23-24八年级下·云南昭通·期中)如图所示是利用小桌、海绵、砝码等探究“影响压力作用效果因素”的实验。
(1)实验中,小丽是根据 来比较压力的作用效果,这种研究问题的方法叫 。
(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,可以得到的结论: 。
(3)比较图 实验可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中小桌和砝码对海绵的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)小强将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现无论是大块肥皂还是小块肥皂,对海绵的作用效果都与之前一样。他经过分析得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(6)为了使实验中观察到的实验现象更加明显,请你写出一条改进实验的建议: 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)乙、丙
(4)等于
(5) 错误 没有控制压力大小相同
(6)增大砝码的质量(或换用更柔软的海绵)
【解析】(1)[1][2]在探究“影响压力作用效果因素”的实验中,是通过海绵的凹陷程度来反映压力作用效果的,这种研究问题的方法叫转换法。
(2)由甲、乙两图可知,受力面积相同,乙图中压力更大,海绵的凹陷程度更大,压力作用效果更明显,所以由甲、乙两天可得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)要探究压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力相同,改变受力面积,由图可知,应比较图乙、丙两图。
(4)图丁和图丙中,小桌和砝码对海绵的压力相同,海绵的受力面积相同,根据可知,图丙中小桌和砝码对木板的压强等于图丁中小桌和砝码对木板的压强。
(5)[1][2]要研究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力相同,而将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块时,受力面积改变的同时,压力大小也发生了变化,所以小强的方法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(6)根据实验可知,压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关,所以为了使实验中观察到的实验现象更加明显,可以增大砝码的质量或换用更柔软的海绵。
知识点3:压强
1.在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫压强。
2.公式:;推导公式:
单位:Pa(帕斯卡)
【题型4 压强】
【例4】(23-24八年级下·广东广州·期中)如图所示,上下两手指均用力,将铅笔挤压在两手指间静止不动,两个手指感觉差不多,以下说法正确的是( )
A.上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力
B.上手指对铅笔的压力大于下手指对铅笔的压力
C.上手指对铅笔的压强小于下手指对铅笔的压强
D.上手指对铅笔的压强大于下手指对铅笔的压强
【答案】A
【解析】AB.铅笔静止时,上手指对铅笔的压力与铅笔的重力之和等于铅笔对下手指的压力,而铅笔对下手指的压力与下手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,所以上手指对铅笔的压力小于下手指对铅笔的压力,故A正确,B错误;
CD.两个手指感觉差不多,说明上手指对铅笔的压强约等于下手指对铅笔的压强,故CD错误。
故选A。
【变式4-1】(24-25八年级期中·安徽合肥)如图所示,一块长木板放在水平桌面上,在水平向左推力F作用下做匀速直线运动,直至木块右端与桌边对齐,在推木板的过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是( )
A.F和p不变,f变大 B.F和f不变,p变大
C.F变小,p和f变大 D.F和f不变,p变小
【答案】D
【解析】因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下沿直线向左匀速直线运动,直至木板右端与桌边对齐时,木板对桌面的压力F不变,因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以,水平向左的推力F作用下做匀速直线运动,压力和接触面的粗糙程度不变,所以,木板受桌面的摩擦力f不变;木板与桌面的接触面积变大,受力面积变大,由可知,长木板对桌面的压强p变小。故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式4-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)压力是 (选填“垂直”或“竖直”)作用在物体表面并指向表面的力;压力作用效果与压力和 有关;压力越大,压力的作用效果 (选填“一定”或“不一定”)越显著。
【答案】 垂直 受力面积 不一定
【解析】[1]由压力的概念可知,压力是垂直作用在物体表面并指向表面的力,在水平面上,固体对水平面的压力与重力大小有关。
[2][3]压力作用效果与压力和受力面积有关,只有在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果才越显著,如果受力面积也同时发生变化,则压力越大,压力的作用效果不一定越显著。
【变式4-3】(24-25九年级上·上海金山·期中)压力是指 作用于物体表面并指向物体表面的力,压强是表示 的物理量。如图所示,现用10N的水平力将物体按在墙上,物体与竖直墙面的接触面积是,墙面受到的压强是 pa。
【答案】 垂直 压力作用效果 500
【解析】[1][2]垂直作用于物体表面并指向物体表面的力叫做压力,压力的方向垂直于物体表面指向物体表面,压强是表示压力作用效果的物理量。
[3]墙面受到的压强为
【变式4-4】(24-25九年级上·上海浦东新·期中)物理学中把 作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。重力为200牛物体,底面积为,放在面积为的水平桌面中央,则物体对桌面产生的压强是 帕,表示的物理意义为 。
【答案】 垂直 1000 1m2面积上桌面所受压力为1000N
【解析】[1]物理学中把垂直作用在物体表面并指向物体表面的力叫做压力。
[2]物体放在水平桌面上,所受压力为
则物体对桌面产生的压强是
[3]1000Pa的物理意义1m2面积上桌面所受压力为1000N。
【变式4-5】下列著名物理学家中,以其名字命名为压强单位的是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.阿基米德 D.帕斯卡
【答案】D
【解析】以牛顿命名了力的单位;伽利略和阿基米德是伟大的科学家,没有被命名物理单位;以帕斯卡命名了压强的单位。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【题型5 比较压强的大小】
【例5】如图所示,甲、乙两个实心圆柱体竖直放在水平桌面上,甲的高度小于乙的高度,甲的底面积大于乙的底面积,甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等。则关于甲、乙两圆柱体所受重力G甲、G乙及甲、乙的密度ρ甲、ρ乙,下列判断中正确的是( )
A.G甲>G乙 B.G甲<G乙 C.ρ甲=ρ乙 D.ρ甲<ρ乙
【答案】A
【解析】CD.实心圆柱体对水平桌面的压强
由图可知,两圆柱体的高度关系为
因甲、乙两圆柱体对桌面的压强相等,所以,由可知,甲、乙的密度关系为
故CD错误;
AB.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且甲的底面积大于乙的底面积,所以,由
的变形式
可知,两圆柱体所受重力关系为
故A正确,B错误。
故选A。
【变式5-1】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,则甲、乙的密度 ,对地面压力变化量 ,截去后,甲、乙对地面的压强 (均选填“”、“”或“”)
【答案】 > < <
【解析】[1]甲、乙对水平地面的压强相等,根据
甲的高度低,所以密度大,ρ甲>ρ乙。
[2]在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度,由于底面积不变,对地面的压力的变化量是切去部分的重力,即
F=∆G=∆mg=ρg∆V
则
所以。
[3]截去相等高度h后,甲减少的压强为∆p甲=ρ甲gh,乙减少的压强为∆p乙=ρ乙gh,已知ρ甲>ρ乙 , 所以∆p甲>∆p乙,因为原来压强相等,所以截去后,甲、乙对地面的压强p甲<p乙。
【变式5-2】(2025·上海静安·一模)如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上方沿水平方向截去体积相等的部分,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方,则叠放后,甲、乙对地面的压力F、压强p的大小关系分别为( )
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
【答案】D
【解析】甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等,可知
根据
可知ρ甲<ρ乙;由图可知,S甲>S乙,故G甲>G乙,设截取的体积为V,则由m=ρV知,截取的质量Δm甲<Δm乙,由G=mg知,ΔG甲<ΔG乙,叠放之后,甲对地面的压力为
F甲=G甲+ΔG乙-ΔG甲>G甲
乙对地面的压力为
F乙=G乙+ΔG甲-ΔG乙<G乙所以F甲>F乙;由于叠放后甲对地面的压力增大,受力面积不变,所以甲对地面的压强增大;叠放后乙对地面的压力减小,受力面积不变,所以乙对地面的压强减小,所以叠放后p甲>p乙。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式5-3】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙
B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙
D.若n1=n2则F甲>F乙
【答案】C
【解析】AB.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1>n2,则甲切去部分更重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲<F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲<∆p乙,故AB不符合题意;
CD.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲乙切去部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲=F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲>∆p乙,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【题型6 压强的计算】
【例6】(23-24八年级下·安徽蚌埠·期中)边长为的正方体木块A,重,受水平作用力时,静止在竖直墙壁上,如图所示。则木块对墙面的压强是 Pa,其物理意义是 。
【答案】 800 见解析
【解析】[1][2]根据固体大小不变的传递压力可知墙壁受到的压力为
F′=F=2N
木块对墙面的压强是
压强表示单位面积上受到的压力,木块对墙面的压强800Pa,表示墙壁所受压力是。
【变式6-1】(24-25九年级上·上海金山·期中)为营造高雅的诗意校园,某中学在校园内修建了一座孔子雕像。整座雕像总质量(含底座)为3000kg,由孔子像和水平基座两部分组成,如图所示,其中水平基座是由花岗岩制成的,已知该花岗岩的密度为 千克/米3,水平基座体积为0.5米3,水平基座与地面接触的总面积为1.5米2。求:
(1)水平基座的质量;
(2)整座雕像对水平地面的压强;
(3)请利用学过的知识解释水平基座做得比较大的好处。
【答案】(1)1300kg
(2)2×104Pa
(3)见解析
【解析】(1)水平基座的质量
m=ρV=2.6×103kg/m3×0.5m3=1300kg
(2)整座雕像的重力
G=m总g=3000kg×10N/kg=3×104N
整座雕像对水平地面的压力
F=G=3×104N
整座雕像对水平地面的压强
(3)水平基座做的比较大,是在压力一定的情况下,增大受力面积从而减小压强,不易压坏地面。
【变式6-2】(2023·江苏徐州·二模)在一起军事活动中,水平地面上某坦克的总重为40000N,两条履带与地面接触的总面积为4m2,它沿着直线匀速运动了300m用了50s,g取10N/kg.求:
(1)坦克对水平地面的压强;
(2)坦克这次运动的速度。
【答案】(1);
(2)
【解析】(1)坦克对水平地面的压力等于坦克的重力,即
坦克对水平地面的压强
(2)坦克沿着直线匀速运动了300m用了50s,坦克这次运动的速度为
【变式6-3】 (23-24·山东聊城·八年级统考期中)李强在一块放在水平沙地的木板上行走,已知木板重200N,木板面积是0.5m2,每只鞋底面积为200cm2,如他在木板上行走时对木板的压强是3×104Pa,(g=10N/kg)求:
(1)李强站立在木板上对木板产生的压力;
(2)李强的质量;
(3)沙地承受的压强。
【答案】(1)600N;(2)60kg;(3)1.6×103Pa
【解析】解:(1)李强在木板上行走时,受力面积
S人=200cm2=0.02m2
对木板的压强p人=3×104Pa,李强在木板上行走时对木板的压力
F人=p人S人=3×104Pa×0.02m2=600N
因李强站立在木板上和在木板上行走时对木板的压力均等于自身的重力,所以,李强站立在木板上对木板产生的压力
F人′=G人=F人=600N
(2)由G=mg可得,李强的质量
(3)木板对水平沙地的压力
F=G人+G木板=600N+200N=800N
沙地承受的压强
知识点4:增大与减小压强的方法
1.增大压强的方法:压力一定时,减小受力面积,或在受力面积一定时,增大压力。例如缝一针做得很细、菜刀刀口很薄等就是利用压力一定,减小受力面积的方法增大压强。
2.减小压强的方法:压力一定时,增大受力面积,或在受力面积一定时,减小压力。例如铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等就是利用压力一定,增大受力面积的方法减小压强。
【题型7 增大与减小压强的方法】
【例7】(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
【答案】A
【解析】A.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.书包背带较宽、螺母下的垫圈、滑雪板面积较大都是通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
【变式7-1】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
【答案】A
【解析】A.为关怀视障人士铺设的盲道,表面有不同形状的凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.穿宽大的滑雪板滑雪,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.书包背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.铁轨下铺上枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
【变式7-2】(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)动车的车窗旁配备“逃生锤”,遇到紧急情况时使用,下列最符合“逃生锤”设计图的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】遇到紧急情况时,乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生,“逃生锤”应具备前端尖锐的特点,这样在压力一定时,可减小受力面积,增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式7-3】(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【解析】A.菜刀磨得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,由可知,压强变大,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大和书包带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
【变式7-4】(21-22八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列事例中属于增大压强的是( )
A.剪刀有锋利的刃 B.双肩包的背带很宽
C.躺在吊床上很舒服 D.越野汽车有宽大的轮子
【答案】A
【解析】A.剪刀有锋利的刃,是减小受力面积增大压强,故A符合题意;
B.书包带做得较宽,属于增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.躺在吊床上很舒服,属于增大受力面积减小压强,故C不符合题意;
D.越野汽车有宽大的轮子,属于增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选A。
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