9.1 压强（课件） -2024～2025学年人教版（2024）八年级下册物理

第一节　压强 学习目标 1.能通过实验，探究压力作用效果的影响因素。（重点） 2. 知道压强的概念，能熟练应用公式（重点） 3. 知道增大或减小压强的方法（重点） 情景导入 回顾一下，我们学习了几种力，常见的有重力、摩擦力等，下列图片中是哪种力？ 手指对图钉的力 铅球对手的力 手指对图钉是一个挤压的力，铅球对手也是一个挤压的力。 压力，弹力的一种。 知识点1　压力 新知讲解 下图为常见的压力 力的方向与接触面垂直，作用点在两个物体的接触面上。 知识点1　压力 新知讲解 压力：垂直作用在物体表面的力叫压力，用字母F 表示。 压力的方向：垂直于受力面。 压力的作用点：作用在接触面上。 F 知识点1　压力 新知讲解 注意：压力不是重力 压力属于弹力，压力和重力大小不一定相等 压力F＝重力G 压力F与重力G无关 压力F小于重力G ①压力的大小并不一定等于重力的大小，有时相等，有时无关。 ②只有当物体自由静止在水平面时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小， F=G 例题1 下列关于压力的说法正确的是（ ） A.放在水平地面上的物体，对地面的压力就是物体的重力 B.竖直作用在物体表面上的力叫做压力 C.压力的大小一定与重力大小有关 D.物理书对桌子的压力是由书本发生形变产生的 知识点1　压力 新知讲解 D 解析： A选项：压力和重力是两种不同性质的，不能说压力是重力，故A选项错误。 B选项：垂直作用在物体表面上的力叫做压力，不是竖直，故B选项错误。 C选项：只有当物体自由静止在水平面时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小，故C选项错误。 D选项：压力是弹力的一种，弹力是由于物体弹性形变产生的，故书对桌子的压力，是书形变产生。D选项正确。 知识点1　压力 新知讲解 例题2 知识点1　压力 新知讲解 如图所示，一个长方体木块从斜面上滑下，请画出木块所受的重力，下滑时对斜面的压力F的示意图。 G F 解析：重力是木块的，画在木块上。木块对斜面的压力，受力物体是斜面，画在斜面上。 知识点1　压力 新知讲解 G F 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 人坐在沙发上，给沙发_______。 给沙发的压力较小，凹陷程度较弱。 压力 沙发受到压力，向下凹陷，如果是小朋友坐在沙发上，凹陷程度是否相同？ 对沙发的压力是不同的，压力的效果是不同的 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 人坐在沙发上，给沙发_______。 给沙发的压力相同，但凹陷程度不同。 压力 沙发受到压力，向下凹陷，如果是躺在沙发上，凹陷程度是否相同？ 对沙发的压力是相同的，但是压力的效果为什么不同？ 受力面积不同 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 猜想： 压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关 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：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、压力小桌、砝码。 实验方法： 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 实验:探究影响压力作用效果的因素 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。 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 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 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 实验结论 ①压力的作用效果与压力的大小有关，在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ②压力的作用效果与受力面积的大小有关，在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 例题1 在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果； （2）由____________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系； 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 凹陷程度 甲乙 例题1 （3）对比乙、丙两图可以得出：当压力一定时，____________越小，压力作用效果越明显； （4）对比甲、丙两图，该同学认为压力作用效果与压力大小无关，他的观点是__________（选填“正确”或“错误”）的，理由是_____________________________。 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 受力面积 错误 没有控制受力面积不变 解析：（1）凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可以根据海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果。 （2）探究压力的作用效果与压力的大小关系，故需要改变压力的大小，控制受力面积相同，故选择甲、乙两次实验。 （3）对比乙、丙两图可以看出，乙的受力面积比丙小，海绵的凹陷程度深，乙的压力作用效果明显，故结论为当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 （4）探究压力作用效果与压力大小关系，需要控制受力面积相同，而甲、丙两组实验，压力不同，受力面积也不同，故得出的结论是错误的。 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 例题2 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．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力 C．手指对钉帽的压力作用效果和钉尖对墙壁的相同 D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 D 解析：A：由B、D的解答可知，手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力，而钉尖对墙壁的压力等于墙壁对钉尖的压力，所以，手指对钉帽的压力等于墙壁对钉尖的压力；故A错误。 B：固体可以传递压力，用手给钉帽施加压力，图钉会把这个力大小不变地传递给墙壁，所以手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力。故B错误。 C：手指对钉帽的压力等于钉尖对墙壁的压力，而钉帽的面积较大，即受力面积较大，可知手指对钉帽的压力的作用效果比钉尖对墙壁的弱；故C错误。 D：钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力，它们大小相等、方向相反、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故D正确。正确答案是D。 知识点2　影响压力作用效果的因素 新知讲解 知识点3　压强 新知讲解 比较压力作用效果的方法 ①易形变的物体，比较凹陷程度，比如海绵、沙堆、雪等 ②当受力面积相同时，比较压力，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，比较受力面积，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 知识点3　压强 新知讲解 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？ 受力面 压力F（N） 受力面积S（m2） 甲 30 2 乙 50 5 控制受力面积相同，比较单位面积（1m2）所受的压力大小 = 15N/m2 F甲 S甲 甲单位面积所受压力为15N，所以甲的压力作用效果强 = 10N/m2 F乙 S乙 “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显著 知识点3　压强 新知讲解 压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强 物理意义：表示压力作用效果的物理量 公式： 压强 = 压力 受力面积 p = F S 牛顿（N） 米2（m2） 1牛/米2（帕） 单位：帕斯卡，简称帕，符号为pa 1pa =1N/m2 “1pa”的含义: 1m2的受力面积上受到的压力是1N 知识点3　压强 新知讲解 拓展：实心规则柱体产生压强的计算 有一质量分布均匀的铜柱固体，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： 知识点3　压强 新知讲解 拓展：实心规则柱体产生压强的计算 注意： 1.公式 p=ρgh只适用于形状规则、质量分布均匀（密度一定）的实心柱状体对水平面的压强，不能用于其他形状的物体产生的压强； 2.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。 知识点3　压强 新知讲解 拓展：公式选择 p= F S 实心铁圆锥 B对地面的压强 p= F S p= F S 实心砖对地面的压强 p=ρgh 知识点3　压强 新知讲解 拓展：公式选择 p= F S p=ρgh 适用于质地均匀、形状规则的实心柱体，物体放在水平桌面上，受力面积与其底面积相等 为压强的定义式，运用于所有状态下的压强的计算。 例题1 关于压力和压强，下列理解正确的是（ ）。 A．压力大小可能比重力大； B．压强是反映压力大小的物理量； C．重力越大的物体对接触面的压力越大； D．密度越大的物体对地面产生的压强也越大 知识点3　压强 新知讲解 A 解析：AC．只有当物体放在水平面上，且没有其他外力作用时，物体对水平面的压力才等于重力。其他情况下压力不一定等于重力，可能大于、也可能小于重力，也可能与重力无关。故A正确，C错误； B．压强是反映压力作用效果的物理量，故B错误； D．根据 可知，物体对地面的压强大小与物体对地面的压力大小和受力面积有关，密度大的物 体对地面的压强不一定大。故D错误。 故选A。 知识点3　压强 新知讲解 p= F S 例题2 如图所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙的高度相同，乙、丙的底面积相同，三者对地面的压强相等，下列判断正确的是（ ） A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙 C.m甲=m乙=m丙 D.m甲 >m乙=m丙 知识点3　压强 新知讲解 A 解析：甲、乙、丙对地面的压强相等，根据 p＝ρgh可知，当压强一定时，高度越高，密度越小。 ∵ h甲=h乙＜h丙， ∴甲、乙、丙密度 ρ甲=ρ乙＞ρ丙 甲、乙、丙压力的大小关系： 根据F=PS， ∵ p甲=p乙=p丙，S甲＜S乙=S丙， ∴ F甲＜F乙=F丙， 即G甲＜G乙=G丙，所以 m甲＜m乙=m丙 故选A 知识点3　压强 新知讲解 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 增大压强：当受力面积不变时，增大压力；当压力不变时，减小受力面积；压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。墙钉、压路机、安全锤都是增大压强的例子 针头很尖锐 压路机的碾子很沉 尖头用力敲碎玻璃 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 减小压强：受力面积不变时，减小压力；压力不变时，增大受力面积；压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。铁轨、卡车限载、卡车限载并增加轮子的数量都是减小压强的例子 铺枕木 大车限载 大车限载轮胎宽且多 例题1 下列实例中，属于减小压强的是（　　）。 A. 篆刻刀的锋利刀口 B. 骆驼的宽大脚掌 C. 注射器的尖锐针头 D. 压路机质量很大的碾子 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 B 解析：A．篆刻刀的锋利刀口，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意； B．骆驼的宽大脚掌，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意。 C．注射器的尖锐针头，通过减小受力面积来增大压强，故C不符合题意； D．压路机质量很大的碾子，通过增大压力来增大压强，故D不符合题意。 故选B。 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 例题2 一个正方体物块重 10 N，静止在水平桌面上，则物块对水平桌面的压力为________N。若物块的边长为10 cm，则物块对水平桌面的压强为_________Pa。如果把正方体物块沿竖直方向切去一半，则剩下的一半对水平桌面的压强为________Pa。怎切去一半可以对桌面的压强减小：_______________________________。 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 10 斜着切去一半，底面积不变 1×103 1×103 解析：F=G=10N 长方体边长为10 cm，则底面积为10 cm ×10 cm =100 cm2 =0.01 m2 根据 ，对桌面的压强为 压力和受力面积同时减小一半，压强大小不变。 若想减小压强，可斜切，在底面积不变时，减小压力，从而减小压强 知识点4　怎样减小或增大压强 新知讲解 p= F S p= F S = 10N 0.01m2 = 1×103 Pa 课后总结 39 谢谢观看 $$