9.1压 强（课件）2024-2025学年度人教版物理八年级下册

第1节 压 强 第9章 压 强 知识点 压力 知1－讲 感悟新知 1 1. 压力的概念 观察实例 共同特点 力的方向垂直于受力物体表面，并指向受力物体；力的作用点在接触面上 归纳总结 压力：垂直作用在物体表面上的力 知1－讲 感悟新知 2. 产生条件 物体之间相互接触且相互挤压。 3. 方向 垂直于受压面并指向受力物体。 4. 作用点 在被压物体受力面上，作用点等效在受力面中心。 知1－讲 感悟新知 深度理解: ●不产生压力的几种情况：(1)物体彼此隔开；(2)物体相互接触但不相互挤压，如图1所示，物体与竖直墙面相互接触，但物体与墙面之间没有压力作用。 知1－讲 感悟新知 2. 压力与重力的关系 压力不是重力，压力有时由重力产生(如图1 甲、乙)，有时与重力无关(如图1 丙)。压力的大小不一定等于重力的大小。当物体在水平面上处于平衡状态且竖直方向上只受重力和支持力时， 物体对水平面的压 力的大小与重力相 同，即F压=G。 知1－讲 感悟新知 论证思考 运用力与运动的知识推理论证，静止在水平面上的物体，对水平面的压力大小等于物体的重力大小。 论证结果 静止在水平面上的物体所受的重力G与支持力F支是一对平衡力，有G=F 支；而物体所受的支持力F支与物体对水平面的压力F压是一对相互作用力，有F支=F压，则F压=G，如图3所示。 感悟新知 知1－练 关于压力，下列说法正确的是( ) A. 压力的方向总是垂直于受力面指向受力物体 B. 压力都是由于重力产生的 C. 压力的大小总是等于物体所受的重力大小 D. 物体受到的重力就是对支撑物表面的压力 例 1 7 感悟新知 知1－练 解题秘方：紧扣压力的定义和特点判断。 解析：有的压力是由于重力产生的，有的压力不是由于重力产生的；有时压力等于重力，有时压力不等于重力；但压力不是重力，它们是两种不同性质的力。 答案：A •• •• 8 感悟新知 知1－练 1 . 如图所示， 长方体金属块重 20 N，F恒为5 N，当金属块静止不动时，支撑面所受到的压力分别是F 甲=______N，F乙=______N，F 丙=______N。 20 15 25 9 知识点 影响压力作用效果的因素 知2－讲 感悟新知 2 1. 猜想压力的作用效果与哪些因素有关 猜想 压力的作用 效果与压力大小、 受力面积有关。 知2－讲 感悟新知 实验方法: ●实验中，控制受力面积一定 ，改变压力的大小，探究压力作用效果与压力大小的关系；控制压力一定，改变受力面积的大小，探究压力作用效果与受力面积大小的关系，利用的是控制变量法。 ●实验中，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，利用的是转换法。 ▲▲▲▲▲ ▲▲▲ 知2－讲 感悟新知 2. 设计与进行实验 (1)如图4 甲所示，将小桌正立放在海绵上，观察 海绵的凹陷程度。 (2)如图乙所示，在小桌上放砝码，将小桌正立放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。 (3)如图丙所示，将小 桌倒立放在海绵上， 观察海绵的凹陷程度。 改变压力大小，也可以用钩码替代。 知2－讲 感悟新知 3. 分析与论证 (1)甲、乙两图中，海绵的受力面积相同，乙中海绵受到的压力大，压力的作用效果比甲明显。 (2)甲、丙两图中，海绵受到的压力相同，甲中海绵的受力面积小，压力的作用效果比丙明显。 知2－讲 感悟新知 4. 实验结论 压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。 (1)受力面积一定，压力越大，压力的作用效果越明显。 (2)压力一定，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 知2－讲 感悟新知 器材选择: ●选用小桌的原因：可以方便改变受力面积。 ●选用海绵作为受压物体的原因：海绵容易发生形变，易于观察压力的作用效果；也可用细沙、橡皮泥等替代海绵进行实验。 感悟新知 知2－练 小明利用A、B 两物体和海绵等器材做实验，探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如图5 所示。 例2 感悟新知 知2－练 解题秘方：结合实验步骤，依据转换法和控制变量法的思想分析解答。 ••• ••••• 17 感悟新知 知2－练 (1)在实验中，小明是通过观察_______________来比较压力作用效果的。 解析：实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 海绵的凹陷程度 感悟新知 知2－练 (2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是________ _____________________________________。 解析：图甲、乙两实验中，受力面积相同，乙中压力大，作用效果明显，可见：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 受力面积 相同时，压力越大，压力作用效果越明显 感悟新知 知2－练 (3)通过比较图________两个实验，可以探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”。 解析：探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力大小相同，改变受力面积大小进行实验，故应比较图甲、丙两实验。 甲、丙 感悟新知 知2－练 (4)小华实验时将物体B 沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，发现它们对海绵的压力作用效果相同，他由此得出结论：压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________ _____________。 解析：图丁所示的实验中，没有控制压力大小相同，故不能得出正确的结论。 没有控制 压力大小相同 感悟新知 知2－练 2.[昆明二模]同学们在利用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时，小芸利用海绵和两瓶完全相同的矿泉水进行了如图所示的实验。 22 感悟新知 知2－练 (1)实验中控制了______相同，改变受力面积的大小，通过观察_______________来反映压力的作用效果。观察本实验现象可得出的结论是__________________________ ____________________。 (2)接下来小芸要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，她的操作步骤是___________________________ _____________________________________________________。 压力 海绵的凹陷程度 压力相同时，受力面积越小， 压力作用效果越明显 把左侧瓶中的水倒掉一部分后， 将瓶子倒立放在海绵上，并与右侧瓶子的作用效果进行 比较 23 知识点 压强 知3－讲 感悟新知 3 1. 定义 在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。 深度理解: 1.像速度、密度一样，压强利用了比值定义法。 2. 关于压力和压强： 压力是产生压强的必要条件，没有压力就没有压强；压强是表示压力作用效果的物理量。 压强在数值上等于压力与受力面积的比值。不能认为“压力越大，压强就一定越大”；同样，如果压强大，压力也不一定大。 ▲▲▲▲▲ 知3－讲 感悟新知 2. 物理意义 表示压力的作用效果，压强越大，表示压力作用效果越明显。 3. 公式 压强= ，用符号表示为p= 。 4. 单位 帕斯卡，简称帕，符号是Pa；1 Pa= 1 N/ m2。 其中1 Pa 的物理意义是在1 m2 的受力面积上物体受到的压力为1 N 。 知3－讲 感悟新知 5. 公式理解 (1)p=是压强的定义式，适用于所有物体间压强的计算。 (2)变形式F=pS 可用于计算压力，变形式S=可用于计算受力面积。 •••• 知3－讲 感悟新知 (3)公式中物理量的单位要一一对应，只有当压力的单位为“N”，受力面积的单位为“m2”时，压强的单位才是“Pa”。 (4)F 是压力而不是重力。 ••••••••••• 知3－讲 感悟新知 误区警示: 压强的计算公式中S指的是受力面积，不是接触面积，不可表述成接触面积。 注意受力面积的单位换算(1 cm2=10-4 m2，1 mm2=10-6 m2)。 感悟新知 知3－练 如图6 所示是我国研发的四履带长航程极地漫游机器人，科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为500 kg，每条履带与水平冰面的接触面积为1 000 cm2 (g 取10 N/ kg)。求： 例 3 29 感悟新知 知3－练 解题秘方：机器人在水平冰面上时，对冰面的压力大小等于其重力大小；利用压强公式p=求出压强。 30 感悟新知 知3－练 (1)机器人对水平冰面的压力为多少？ 解：机器人的重力 G=mg=5 0 0 kg ×10N/ kg=5 000 N ， 机器人对水平冰面的压力F=G=5000 N 。 31 感悟新知 知3－练 (2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104 Pa，该机器人能顺利通过该冰面吗(通过计算说明)？ 解：冰面的受力面积S=4×1000 cm2=4000cm2=0.4m2， 则机器人对冰面的压强p== =1.25×104 Pa< 4×104 Pa，所以机器人可以顺利通过该冰面。 32 感悟新知 知3－练 3.[本溪期中]如图所示是我国自主研发的水陆两栖车，可以在水中和陆地上行驶。若该车满载时的总重力为3×106 N，静止在水平地面上对地面的压强为1.2×105 Pa，求该车与地面接触的总面积。(g 取10 N/kg) 33 感悟新知 知3－练 34 知识点 怎样减小或增大压强 知4－讲 感悟新知 4 1. 减小有害压强 方法 实例 压力一定，增大受力面积 铁轨铺在枕木上 受力面积一定，减小压力 易损货物不能堆得太高 减小压力且增大受力面积 车辆限重且安装多个轮子 知4－讲 感悟新知 2. 增大有益压强 方法 实例 压力一定，减小受力面积 针尖做得很尖 受力面积一定，增大压力 压路机的碾子很重 增大压力且减小受力面积 石碑刻字用铁锤敲击铁钉 知4－讲 感悟新知 知识链接： 任何物体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；为了使物体更容易进入其他物体，应设法增大压强。 感悟新知 知4－练 如图9所示的四个实例中，为了增大压强的是( ) 例4 38 感悟新知 知4－练 解题秘方：一般来说，若某措施是为了能更好地进入其他物体中，则该措施是为了增大压强；若某措施是为了避免进入其他物体中，则该措施是为了减小压强。 39 感悟新知 知4－练 解析：饮料管的一端剪成斜口，是在压力一定时， 通过减小受力面积来增大压强；在铁轨下面铺枕木、 书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大，是在 压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。 答案：A 40 感悟新知 知4－练 4-1.太极拳是国家级非物质文化遗产。一位太极拳爱好者在打拳过程中出现图10 甲、乙所示的两种站姿，在保持这两种姿态静止时，他对地面的压力和压强分别为F 甲和F 乙、p 甲和p 乙，则下列关系正确的是( ) 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 C 41 压 强 定义 压力大小 压强 公式 单位 改变 增大 减小 压力作用效果 影响因素 受力面积 课堂小结 解：该车满载时，静止在水平地面上对地面的压力大小等于其自身重力大小，压力F＝G＝3×106 N，由p＝可得，该车与地面接触的总面积为S＝＝＝25 m2。 $$