第1节 压强（大单元教学课件）物理人教版2024八年级下册

第九章 第一节 压强 【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列（人教版2024） 1. 能通过实验,探究压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的关系. 2. 理解压强的概念,能熟练写出压强公式、单位,并能用压强公式进行简单计算. 3. 知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用. 学习目标 情境导入 本节课我们一起来学习压强，探究压力的作用效果的影响因素。 大人和小孩在沙滩上行走，留下了一个个的脚印。 第1节 压强 思考：大人的重力比小孩的重力大，为什么小孩的脚印往往要比大人的脚印深呢？ 知识点1：压力 1.现象探究：垂直作用在物体表面上的力 知识点1：压力 手指压图钉，图钉对墙有力的作用 放在水平桌面上苹果对桌面有力的作用 放在斜面上的物体，对斜面有力的作用 F F F 探究归纳：这些力的共同特征是力的方向跟被压物体的表面______，并指向_________。 垂直 被压物体 2.压力 知识点1：压力 ①作用点： ②方向： ③大小： 在受压物体的表面上。 压力的定义 物理学中，把垂直作用在物体表面上的力叫做压力，常用F表示。 压力的三要素 垂直并指向被压物体的表面。 1个鸡蛋对桌面的压力有多大呢？ 压力F 重力G. =0.5N F 思考：压力的大小等于物体的重力吗？ 知识点1：压力 F F F F = G F ≠ G F 与 G无关 G G G 1)压力不是重力。压力可以由重力产生，也可以由其他力引起。 2)压力不一定等于重力大小。 3)置于水平面上的物体对支承面的压力大小等于重力的大小。 注意：压力的作用点在支承面上。 水平 知识点1：压力 压力 重力 定义 由于物体间相互挤压而垂直作用在物体表面上的力 由于地球吸引而使物体受到的力 产生原因 物体间相互接触且挤压 地球的吸引 方向 总是垂直于接触面并指向受力物体 总是竖直向下 大小 决定于形变情况 G=mg 作用点 在接触面上 重心 性质 弹力 引力 3.压力和重力的区别和联系 知识点1：压力 【典例1】关于压力，下列说法正确的是（　　） A．压力的方向一定垂直于物体间接触表面 B．压力的大小一定等于物体的重力 C．压力的方向有时垂直于物体间接触表面，有时不垂直于物体间接触表面 D．压力的大小一定与物体的重力无关 【详解】AC．压力是垂直作用在物体表面上的力，所以它的方向总是垂直于物体间接触表面，故A正确，C错误； BD．对于水平面上的物体，对地面的压力是由于重力产生的，压力大小等于重力大小；其它情况与物重不一定有直接关系，如压在竖直墙面上的物体，压力与重力无关，故BD错误。 A 知识点2：影响压力作用效果的因素 知识点2：影响压力作用效果的因素 两个质量差不多的人在雪地里行走，滑雪的人陷入雪中较浅，行走的人，凹陷的很深。 思考：两人对雪地均有压力，他们对雪地的压力作用效果相同吗？ 知识点2：影响压力作用效果的因素 如右图所示，用两根手指分别抵住铅笔两端，感觉有什么不同？ 稍加力后这种感觉有何变化？ 答：两指头的感觉不一样，右手食指感觉痛一些。 答：食指处变的更痛了 知识点2：影响压力作用效果的因素 同样的气球，能托起一个成年人，却承受不了大头针的轻轻一扎，这说明了什么呢？ 知识点2：影响压力作用效果的因素 通过以上感受，猜想一下压力的作用效果应该与哪些因素有关？ 分别用两个指头抵住铅笔尖和笔尾，感受压力作用效果的不同。 用手掌和手指顶着的气球形变有何不同？ 【提出问题】压力的作用效果可能与哪些因素有关？ 知识点2：影响压力作用效果的因素 (1)压弹簧时，压力越大，弹簧的形变越大，猜想压力的作用效果可能与压力的大小有关。 2)由蚊子能轻而易举地把皮肤刺破，而骆驼却不会陷人沙中可猜想压力的作用效果还可能与受力面积的大小有关。 【猜想与假设】 知识点2：影响压力作用效果的因素 【设计实验】 （1）实验方法： ①控制变量法 研究压力作用效果跟压力大小的关系时，保持受力面积不变改变压力的大小，观察受压物体形变的大小;研究压力作用效果跟受力面积大小的关系时，保持压力大小不变，改变受力面积的大小，观察受压物体形变的大小。 ②转换法 将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度。 知识点2：影响压力作用效果的因素 【设计实验】 (2)如何改变受力面积 利用小桌的桌面和桌腿改变受力面积 如何改变压力 通过在小桌上加砝码改变压力 知识点2：影响压力作用效果的因素 【设计实验】 实验器材：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、小铁桌、砝码。 ①如图甲、乙所示，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，并记入表中。 ②如图乙、丙所示，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，记入表中。 知识点2：影响压力作用效果的因素 【进行实验】 实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果 1 2 3 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： 知识点2：影响压力作用效果的因素 实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果 1 小桌重力 4个桌脚（小） 不明显 2 小桌+砝码重力 4个桌脚（小） 明显 3 小桌+砝码重力 桌面（大） 极不明显 实验现象与记录 知识点2：影响压力作用效果的因素 在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越明显。 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： 知识点2：影响压力作用效果的因素 【分析与论证】 实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果 1 小桌重力 4个桌脚（小） 不明显 2 小桌+砝码重力 4个桌脚（小） 明显 3 小桌+砝码重力 桌面（大） 极不明显 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。 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： 知识点2：影响压力作用效果的因素 【分析与论证】 实验序号 压 力 受力面积 压力作用效果 1 小桌重力 4个桌脚（小） 不明显 2 小桌+砝码重力 4个桌脚（小） 明显 3 小桌+砝码重力 桌面（大） 极不明显 压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。 （1）受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （2）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】 知识点2：影响压力作用效果的因素 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。 知识点2：影响压力作用效果的因素 【交流与讨论】 【实验讲解：探究影响压力作用效果的因素】 知识点2：影响压力作用效果的因素 【典例2】在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小聪在平底的矿泉水瓶中装水后，将水瓶分别放在海绵和砖块上进行实验，实验过程中的情景如图A、B、C、D、E所示。（已知B、C两图中瓶内的水是满的） （1）要探究压力的作用效果与受力面积的关系，可以选用图中____两次实验，可得出结论：当压力大小相等时，受力面积越________ （选填“大”或“小”），压力的作用效果越明显。 B、C 小 知识点2：影响压力作用效果的因素 【典例2】在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小聪在平底的矿泉水瓶中装水后，将水瓶分别放在海绵和砖块上进行实验，实验过程中的情景如图A、B、C、D、E所示。（已知B、C两图中瓶内的水是满的） （2）比较图中C、D、E三次实验，可得出结论：当受力面积相等时，压力越 （选填“大”或“小”），压力的作用效果越明显。 大 知识点2：影响压力作用效果的因素 【典例2】在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小聪在平底的矿泉水瓶中装水后，将水瓶分别放在海绵和砖块上进行实验，实验过程中的情景如图A、B、C、D、E所示。（已知B、C两图中瓶内的水是满的） （3）你认为能否通过分析图中A、B两次实验现象得出压力的作用效果与压力大小的关系？答： （选填“能”或“不能”）。理由是 。 不能 图A、B中受压材料不同 知识点3：压强 知识点3：压强 思考：如何比较A、B两物体对地面的作用效果呢？ A B A物体对地面的压力是100N，与地面的接触面积是5m2。 B物体对地面的压力是90N，与地面的接触面积是3m2。 压力的 作用效果 相同受力面积，比较压力大小 相同压力，比较受力面积大小 比较 求比值 压力 受力面积 表示 压强在数值上等于物体单位面积上所受的压力。 压强：物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。 定义 压强 你能写出压强的公式吗？ 知识点3：压强 知识点3：压强 压强 = 压力 受力面积 p = S F 牛顿(N) 平方米(m2) N/m2 单位：N/m2。读作：牛每平方米，专用名称叫帕斯卡(Pascal)，简称帕，符号为Pa。 帕斯卡 “1帕”的含义：1m2的面积上受到的压力是1N。 ⑤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。 他还制成注水器，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。 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。 布莱士·帕斯卡 知识点3：压强 帕斯卡 知识点3：压强 压强的常用单位： 千帕（kPa） 1 kPa=103Pa 兆帕（MPa） 1 MPa=106Pa 物理课本平放在水平桌面上产生的压强约为60 Pa。 中学生站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa。 知识点3：压强 压强的变形公式： (1) F=pS (求压力） （2） （求受力面积） 知识点3：压强 应用压强公式的有关注意事项 （1）为压强的定义式，运用于所有状态下的压强的计算。 （2）根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。 （3）公式中的“S”为受力面积，是指两个物体实际的接触面积。常见面积单位换算关系为：1m2=104cm2=106mm2。 （4）公式中的F为压力，不是重力，但受力面积为水平面且物体在竖直方向只受重力和支持力时，压力大小等于重力大小。 知识点3：压强 压力与压强的辨析 项目 压力 压强 定义 垂直在物体表面上的力 物体受到的压力大小于受力面积的比值 物理意义 物体表面所承受的使物体发生形变的力 表示压力的作用效果 公式 F=PS 单位 牛顿（N） 帕斯卡(Pa） 大小 有的情况下与重力有关，有的情况下与重力无关 不仅更压力的大小有关，而且跟受力面积的大小有关 知识点3：压强 【典例3】关于压强、压力等物理概念，下列说法正确的是（    ） A．压强在数值上等于单位面积上的压力大小 B．压强就是物体所受的压力 C．物体对接触面的压力就是物体所受的重力 D．压力的方向总是竖直向下 【详解】AB．压强是物体单位面积上受到的压力，压强和压力是两个不同的物理量，故A正确，B错误； C．物体对接触面的压力施力物体是物体，受力物体是接触面；而物体所受的重力施力物体是地球，受力物体是物体，这是两个完全不同的力，故C错误； D．压力的方向总是垂直于物体的支撑面，所以压力的方向并不一定是竖直向下的，故D错误。 A 知识点3：压强 【典例4】质量为50kg的中学生站立在水平地面上，对地面的压强为15625Pa，求：（g取10N/kg） （1）他双脚与地面的接触面积是多少？ （2）他走路时对地面的压强是多大？ 他对地面的压力为 他双脚与地面的接触面积是 他走路时地面的受力面积为 他走路时对地面的压强是 知识点3：压强 【典例5】如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．M对桌面的压强变小，压力变小 B．M对桌面的压强不变，压力不变 C．M对桌面的压强变大，压力不变 D．M对桌面的压强变大，压力变小 【详解】放在水平桌面上的木块对桌面的压力来自于自身的重力，此时压力和重力相等，因为木块的重力不变，所以在这一过程中，木块对桌面的压力也不变；在压力不变的情况下，随着物体被缓慢推出，受力面积逐渐减小，由可知，压强逐渐增大，故C正确，ABD错误。 C 知识点3：压强 计算固体压强的特殊情况 公式适用于任何条件下压强问题的分析和解答，而有时借用公式p=pgh求解固体压强会更快捷、准确，但需要注意适用条件。下面我们先看该公式的推导过程。 推导:如图所示，设柱体的高为h、密度为ρ、底面积为S，该柱体放在水平桌面上时，对桌面产生的压强： 知识点3：压强 推导公式p=ρgh的适用条件 （1）质地均匀、形状规则的实心柱体（圆柱体或棱柱体）；（2）物体放在水平桌面上，受力面积与其底面积相等； （3）物体对水平面的压力等于物体的重力大小。 知识点3：压强 【典例6】如图所示，实心均匀长方体甲、乙置于水平地面上（底面积，它们对地面的压力分别为，对地面的压强为。现沿竖直方向切去甲、乙相同的体积，甲、乙对地面的压力变化量相等，则（    ） A．， B．， C．， D．， 【详解】沿竖直方向切去甲、乙相同的体积，甲、乙对地面的压力变化量相等，由于在水平面上，压力等于自身的重力，所以甲、乙对地面的压力变化量等于甲、乙重力的变化量， 根据，可知，甲、乙的密度相同，即；由图可知，，由 可知，甲、乙对地面的压强；又由于，根据F=pS可得，。故B符合题意，ACD不符合题意。 B 知识点4：怎么减小或增大压强 知识点4：怎样减小或增大压强 目的 方法 实例 减小压强 压力一定时增大受力面积 铁轨上铺枕木、书包带较宽、 滑雪板的面积较大、载重汽车的车轮较多且较宽 受力面积一定时减小压力 载重汽车限载 同时减小压力、增大受力面积 卡车限载并增加车轮数量 增大压强 压力一定时减小受力面积 切果器的刀片很薄、针头做得很尖、刀刃很薄 受力面积一定时增大压力 压路机装有质量很大的碾子 同时增大压力、减小受力面积 用力按图钉帽 知识点4：怎样减小或增大压强 【典例6】下列实例中，属于增大压强的是（    ） A．图钉钉帽宽大 B．铁轨下铺枕木 C．刀刃磨得锋利 D．坦克车装有履带 【详解】A．图钉帽面积大，是在压力一定时，增大受力面积，减小压强，故A不符合题意； B．铁轨铺在枕木上，是压力一定时，增大受力面积来减小对路基的压强，保护路基，故B不符合题意； C．刀刃磨得锋利，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强，故C符合题意； D．坦克装有履带，是在压力一定时，增大受力面积来减小对地面的压强，故D不符合题意。 C 课堂小结 压 强 垂直作用在物体表面的力叫压力。 物理意义：表示压力作用效果的物理量。 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。 公式： 压强 = 压力 受力面积 p = F S 压强的国际单位：帕（Pa），1Pa =1N/m2 减小压强的方法 压力F一定时，增大受力面积S 受力面积S一定时，减小压力F 增大压强的方法 受力面积 S一定时，增大压力 F 压力 F一定时，减小受力面积 S 柱体产生的压强: p=ρgh密度， h表示高度。 压强 压力 压强 的改变 课堂练习 1．关于压强这个物理概念，以下说法正确的是（　　） A．压强是一种力 B．压力越大，压强越大 C．压强是压力作用下的效果 D．压强很大时，压力肯定很大 C 课堂练习 【详解】A．压强不是力，是压力的作用效果，跟压力大小和受力面积大小有关，故A错误； B．压强大小跟压力大小与受力面积有关，所以压力大压强不一定大，故B错误； C．压力的作用效果用物理量压强表示，故C正确； D．压强大小跟压力大小与受力面积有关，所以压强越大时，压力不一定大，故D错误。 2．傍晚时分，高新三初八年级学子在操场上积极锻炼身体，洋溢着奋发向上的活力，下列关于一名普通八年级学生的数据合理的是（    ） A．体重约为50N B．体积约为500dm3 C．正常体温为38℃ D．双脚站立时对地面的压强约为 课堂练习 D C．一名普通八年级学生正常体温为37℃，变化很小，故C不符合题意； D．一名普通八年级学生双脚站立时与地面接触面积约为，则对地面的压强约为 故D符合题意。 【详解】A．一名普通八年级学生体重约为500N，故A不符合题意； B．一名普通八年级学生质量约为50kg，密度与水密度相近，则体积为 故B不符合题意； 3．现有7块规格相同的砖块，每块砖的长、宽、高分别为20厘米、10厘米、5厘米，将这些砖块按图所示的三种方式摆放在水平地面上，则它们对地面的压强（　　） 课堂练习 C A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 【详解】由题可知，甲、乙、丙中砖块的高度相同，由于同种砖块，密度相同，砖块放在水平地面，对地面的压强 故砖块对地面的压强与砖块的密度和高度有关，则三种摆放方式对地面的压强是相等的。 课堂练习 C 4．如图所示，水平桌面上有一长为，质量分布均匀的木板，右端与桌边相齐，在水平力的作用下，沿直线向右匀速离开桌边。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．对桌面的压强变小，压力不变 B．对桌面的压强不变，压力不变 C．对桌面的压强变大，摩擦力不变 D．对桌面的压强变大，摩擦力变小 【详解】AB．在水平力的作用下，沿直线向右匀速离开桌边，在此过程中，对桌面的压力等于的重力，重力不变，压力不变，但受力面积变小，根据可知，对桌面的压强变大，故AB错误； CD．在此过程中，对桌面的压力不变，接触面粗糙程度不变，摩擦力不变，故C正确，D错误。 课堂练习 C 5．学完压强知识后，某可爱但粗心的孩子整理的学习笔记如下，其中正确的是（　　） A．坦克履带设计的目的是为了增大摩擦力和增大压强 B．滑雪时脚穿滑雪板可以减小对地面的压力 C．马鞍状自行车车座的设计可以减小对屁股的压强 D．物体的重力越大，对接触面的压力越大 【详解】A．坦克履带设计的目的是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，以及通过增大接触面积来减小压强，故A错误； B．滑雪时穿滑雪板可以通过增大受力面积来减小压强，但不能减小压力，故B错误； D．压力大小与重力没有直接关系，只有当物体单独水平放置时，压力才等于物体的重力，故D错误。 C．马鞍状自行车车座的设计是通过通过增大接触面积来减小对屁股的压强，故C正确； 6．如图所示，木块A的底面积为0.1dm2，木块B的底面积为0.4dm2，B重为4.8牛，A对B产生的压强为2.4×103帕，则B对地面的压强和压力分别为（　　） A．3600帕，14.4牛 B．1800帕，4.8牛 C．3600帕，7.2牛 D．1800帕，7.2 课堂练习 C 【详解】根据可知， A对B产生的压力F=pS=2.4×103Pa×0.1×10-2m2=2.4N 则木块A的重力GA=F=2.4N B对地面的压力F′=G总=GA+GB=2.4N+4.8N=7.2N B对地面的压强=1800Pa 课堂练习 7．（多选）任何物体能够承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体会被压坏。下列实例中，分析正确的是（　　） A．施加相同压力，图钉尖面积越小，越容易压入墙面 B．用菜刀将肉切成肉片时，刀口越钝，所用压力越小 C．列车很重，在铁路的钢轨下铺放轨枕，可以防止压坏路基 D．家里的桌子边缘做成圆弧状，可以减小人碰到时对人的压力 AC 课堂练习 8．如图所示是木块对水平地面压力的示意图，从图中可知，压力的大小是 N，方向是 ，作用点是 。 4 竖直向下 O点 课堂练习 9．如图所示，图钉尖的面积是5×10﹣8m2，图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2，木板能承受的最大压强是6×108Pa，手指至少要用 N的力，图钉尖才能进入木板。图钉的钉帽做的面积很大是为了在压力一定时，通过 来达到减小压强的目的。 【详解】[1]已知木板能承受的最大压强p=6×108Pa，图钉尖的受力面积S=5×10-8m2， 由可得手指至少要用力 [2]图钉帽的面积较大是在压力一定时，通过增大受力面积来减小手指受到的压强。 30 增大受力面积 课堂练习 10．我国动物保护组织成员曾发现成年普氏野马在沙地上留下的一些足迹，深度达1.2厘米。通过实验测得：若要使该沙地达到相同的深度，所施加的压强为帕，且一匹成年普氏野马的质量为360千克。求： (1)一匹成年普氏野马静止站立时对水平地面的压力F； F=G=mg=360kg×10N/kg=3600N 课堂练习 10．我国动物保护组织成员曾发现成年普氏野马在沙地上留下的一些足迹，深度达1.2厘米。通过实验测得：若要使该沙地达到相同的深度，所施加的压强为帕，且一匹成年普氏野马的质量为360千克。求： (2)它的每一个蹄印的面积S蹄印 （2）受力面积为 它的每一个蹄印的面积 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“练习与应用”作业 自主安排 配套同步分层作业 61 2025 Thank you for watching! 谢谢观看 $$