9.1 压强（两课时）-2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

第一节 压强 第1课时 第九章 压强和浮力 学习目标 1. 知道压力的特征。 2. 能根据日常经验和实验现象，提出“压力作用效果与那些因素有关”的猜想；能选择合适器材对猜想进行验证。 3.能在实验探究基础上，形成压强是由压力和受力面积共同决定的观念，理解压强的定义。 4.能运用压强公式进行简单计算。会通过实验估测人站立时对地面的压强。能结合实例，说明增大和减小压强的目的和方法。 一名普通的学生躺在用钢钉做成的钉床上，却安然无恙，你知道这是为什么吗？ 所画的力的示意图有何共同点？ F (b)画出运动员对平衡木的作用力 (a)画出锤对钉子的作用力 这种垂直作用于物体表面的力叫做压力。 一、压力 F 某同学说“重1N的物体放在水平桌面上，它对桌面的压力也是1N。所以压力与重力是一回事。”他的说法对吗？为什么？ 练习：画出支持面受到压力的示意图 画出物体受到重力的示意图 F=G 均竖直向下 不同 F<G 不同 不同 F与G无关 不同 不同 压力与重力不是一回事! F F F G G G 大小： 方向： 作用点： 压力的作用效果可能与什么有关？ 压在钉板上的气球 如图 9-3（a）所示， 一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球， 观察气球两侧的形变有什么不同。改变压力的大小， 气球的形变有何变化？ 如图 9-3（b）所示，两只手的食指分别压住铅笔的两端，两根手指的形变程度有什么不同？ 两根手指的感觉有什么不同？ 改变压力的大小，多体验几次。 活动9.1 探究影响压力作用效果的因素 通过上述活动，你认为对于相同材料的受压面，压力的作用效果可能与哪些因素有关？ 体验与猜想 可能与压力的大小、受力面积的大小有关。 实验与验证 现有图 9-4 所示的器材：装有沙子的容器、海绵、用钉子做腿的小桌、 木板、装有适量水的矿泉水瓶、盛有水的烧杯。从中选择器材进行实验， 验证你的猜想。 图 9-4 实验器材 想一想： 4.如何比较压力的作用效果？ 3.怎样改变压力的大小？ 1.该实验运用的方法？ 2.怎样改变受力面积的大小？ 控制变量法 转换法 【方案一】 器材： 装沙的容器、小桌、盛水的烧杯 方法： 压力作用的效果通过小桌陷入沙中的深度来反映。 、 说明受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 乙、丙说明 相同时， 越小，压力的作用效果越明显。 甲 乙 压力 受力面积 甲 乙 丙 器材： 裝有适量水的矿泉水瓶、海绵 方法： 压力作用的效果通过海绵的凹陷程度来反映。 【方案二】 A B C 一名普通的学生躺在用钢钉做成的钉床上，却安然无恙，你现在知道这是为什么了吗？ 压力：60N 受力面积：0.3m2 甲 压力：120N 受力面积：0.3m2 乙 压力：60N 受力面积：0.1m2 丙 1、甲、乙哪个压力作用效果强？你是如何判断的？ 2、甲、丙哪个压力作用效果强？你是如何判断的？ 相同的受力面积比压力 相同的压力比受力面积 3、如何判断乙、丙两种情况哪个压力作用效果强？ 求比值 =压强 压力大小 受力面积大小 1．定义：物体所受的压力与受力面积之比 用 p 表示压强、F 表示压力、S 表示受力面积 2.公式 表示压力作用效果的物理量 （比值定义法） N m2 N/m²（牛/米²） 3.单位 帕斯卡 (Pa) 1Pa=1N/m² 1 Pa的物理意义： 5Pa的物理意义： 1m²的面积上受到的压力是1N 二、压强 压强 = 压力 受力面积 【例题】一辆坦克的质量为51t，每条履带与地面的接触面积为3.4m²。求该坦克对水平地面的压强（g取10N/kg）。 解 ：G = mg =20×103kg×10N/kg=2×105N F = G=2×105N S = 2×2m2 = 4m2 F S p = —— = 2×105N 4m2 = 5×104Pa 答：坦克对地面的压强为5×104Pa 1dm=______m 1dm2=______m2 1dm3=______m3 1cm=______m 1cm2=______m2 1cm3=______m3 1mm=______m 1mm2=______m2 1mm3=______m3 10-1 10-2 10-3 10-2 10-4 10-6 10-3 10-6 10-9 压力的作用效果 压强 p= F/S 帕（Pa） 压力 受力面积 影响因素 改变压强的方法 压力与受力面积之比 表示 定义 公式 单位 测量 应用 原理、器材…… 控制变量法、转换法 比值法 课堂小结 课堂训练 1．如图所示，A、B、C三个实心物体的体积、密度均相同，它们对水平桌面的压力分别为FA、FB、FC，它们对桌面的压强分别为pA、pB、pC。则三个压力的大小关系是_________________，压强自小到大的顺序是__________________。 FA＝FB＝FC pB＜ pA＜ pC A B C 课堂训练 2.一张报纸平放在桌面上对桌面的压强为0.5Pa.若是将报纸对折,则对折后的报纸对桌面的压强是 Pa。将报纸撕去半边,剩下的部分对桌面的压强为 Pa. 1 0.5 3.下列说法中正确的是（ ） A、物体受到的重力越大，产生的压力越大 B、在受力面积相等时，重力大的物体产生的压强一定大。 C、压力大的物体产生的压强不一定大 D、压力相等时，底面积大的物体受到的压强一定小 C 4.已知 GA=5N GB=10N F =15N，完成下列填空： A B B B A对B压力为________ B对地面的压力为________ B B对地面的压力________ B对墙面的压力________ B对天花板的压力________ 5N 15N 10N 15N F F F 5N 课堂训练 5. 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，用砝码、海绵和小桌做了如图甲、乙所示的实验。 （1）甲、乙、丁实验中，根据___________________比较压力的作用效果。根据甲乙可得出实验结论： ___________________________________________________________； （2）将该小桌和砝码放在如图丙所示的木板上，比较图丁中海绵受到的压强 p丁和图丙中木板受到的压强 p丙的大小关系为： p丁___p丙。（选填“>”、“<”或“=”） 海绵凹陷的程度 　 = 受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 . 课堂训练 第一节 压强 第2课时 第九章 压强和浮力 活动9.2 估测人站立时对地面的压强 同组同学中，哪位同学站立时对地面的压强最大？ 猜一猜 想一想 1. 如何测量人站立时对地面的压力？ 2. 如何估测鞋与地面的接触面积？ 做一做 测量自己身体的质量、 鞋印的面积，记录在下表中，并计算压强。 原理： S = F p 方法技巧：在图 9-6 所示的鞋印中，先数出不足一格的方格数，并除以2，再加上完整的方格数，得到总格数；用总格数乘一格的面积，即可求得鞋印的面积。这是估算形状不规则图形面积的一种有效方法。 图 9-6 鞋印 体重计 方格纸 身体质量/kg 对地面的压力F/N 鞋印的面积S/m2 对地面的压强p/pa 50 500 4×10-2 1.25×104 1. 比较同组同学的测量结果，哪位同学对地面的压强最大？与最初的猜想是否一致？ 2. 人站立时，地面的受力面积是否恰好等于鞋印的面积？估测的压强是偏大还是偏小？ 议一议 实际的鞋底与地面的接触面积与鞋印的面积，两者的面积一般不相同，一般情况下，S实<S图，所以估测的压强偏小。 一些物体的压强值 成年大象对地面的压强约为2⁓3×105 Pa 学生站立时对地面的压强约1.5×104 Pa 一张A4纸平放时对桌面的压强约1Pa 拓展：柱体压强的计算 有一质量分布均匀的柱状固体，密度为，底面积为S，高度为h。求对水平面的压强。 p= F S = mg S = ρgh 圆柱体 S = G S = ρShg S = ρVg S p= ρgh ①p=ρgh只适用于柱形的物体对水平面的压强，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。 增大和减小压强的方法 2.压力一定时，改变受力面积 S 1.受力面积一定时，改变压力 F 改变压强的方法： 3.同时改变压力 F和受力面积S (a)载重汽车的轮子很多 (b)压路机的碾子质量很大 (c)冰刀的刃很薄 (d)飞镖的头部很尖 观察下图，说明哪些是为了增大压强，哪些是为了减小压强，各采用了什么方法。 (a)增大受力面积，减小压强 (b)增大压力，增大压强 (c)减小受力面积，增大压强 (d)减小受力面积，增大压强 坦克有很宽的履带 其他改变压强的实例 铁轨铺设在枕木上 篆刻刀的刃很锋利 破窗锤 桥梁上的汽车限重标志 增大受力面积，减小压强 增大受力面积，减小压强 减小受力面积，增大压强 减小压力，减小压强 注射针尖 减小受力面积，增大压强 增大受力面积，减小压强 讨论交流:如何自救？ 一市民在冰面上行走时，突然冰面破裂，掉入水中，这时他应该如何自救呢？请你们一起帮他想想办法。 趴下，匍匐前行 课堂总结 增大和减小压强的方法 增大压强 减小压强 F一定时，增大S S一定时，减小F 减小S同时增大F F一定时，减小 S S一定时，增大 F 增大S同时减小F 压强 测量 1. 两只手的食指分别压住铅笔的两端，设笔尖、笔尾的面积分别是 0.8 mm2 和 0.4 cm2 ，铅笔对手指的压力是 0.4 N 。两根手指受到的压强各是多大？ 实践与练习 S尖=0.8mm2=0.8×10-6m2 S尾=0.4cm2=0.4×10-4m2 P P 2. 走钢丝的杂技演员，两只脚都站在直径为 2 cm 的钢丝上，且脚底与钢丝平行。试估算他的脚对钢丝的压强。（提示：脚与钢丝的接触面积可用脚长乘钢丝直径来粗略计算） F=G=mg=50 kg×10N/kg s=2×0.02m×0.25m=10-2m² 实践与练习 3. 为营救被困在冰面上的野生动物，救援人员常趴在救援梯上爬行到动物身边实施救援。请用压强的相关知识说明救援梯的作用。 压力一定时，受力面积越大，压强越小，便于在冰面实施营救。 实践与练习 4. 如图 9-8 所示，骆驼被称为“沙漠之舟”，它能轻松地在沙漠里行走。查阅资料，了解其中的原因，并与同学交流。 骆驼的脚掌很大，通过增大受力面积来减小对沙子的压强，使骆驼的脚掌在沙漠中陷得浅一些，从而便于行走。 实践与练习 $$