9.1 压强(举一反三讲义)物理教科版八年级下册
2025-12-23
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2份
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35页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 1 压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.39 MB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | 明今理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55586007.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义以“压强”为核心知识点,系统梳理压力作用效果的影响因素(压力大小、受力面积)、压强的概念(定义、公式、单位)及增大和减小压强的生活实例,通过思维导图构建知识框架,以实验探究、典例分析、变式训练为学习支架,形成“现象探究—概念建构—应用拓展”的完整学习脉络。
资料突出科学探究与科学思维融合,通过“探究压力作用效果”实验(控制变量法、转换法观察海绵形变)培养科学探究能力,思维导图助力模型建构;精选盲道条纹、逃生锤尖头等生活实例,渗透科学态度与责任。课中辅助教师实施探究式教学,课后通过分层巩固训练帮助学生深化物理观念,有效查漏补缺。
内容正文:
第1节 压强
目录
【思维导图】 1
【知识梳理】 1
知识点1:压力的作用效果跟哪些因素有关 1
知识点2:压强的概念 6
知识点3:增大压强和减小压强以及在生活中的实例 9
【方法技巧】 12
方法技巧 压强公式的变形运用 12
【巩固训练】 12
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:压力的作用效果跟哪些因素有关
1. 探究压力的作用效果与哪些因素有关
提出问题
压力的作用效果与哪些因素有关
猜想与假设
压力的作用效果可能与压力的大小有关,也可能与受力面积的大小有关?
设计实验
海绵的形变可以显示压力的作用效果。
采用控制变量法探究压力的作用效果的影响因素。
控制压力相等用同一块砖的不同侧面放在海绵探究压力作用效果与受力面积大小的关系。
同一面积上增大压力探究压里作用效果与压力大小的关系。
进行实验
小明小组用同一金属块竖放、平放时实验现象如图所示。
小明小组在平放金属块上再加一金属块时实验现象如图所示。
实验结论
实验结论
总结
实验表明:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
压力的大小与方向
压力的大小:当物体静止安放在水平地面上面时,物体对地面的压力大小等于物体的重力
压力的方向:垂直于接触面,指向被压物体。
【典例1】如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,下列有关说法正确的是( )
A.实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压强的大小
B.甲、乙两图的实验结果表明,压力的作用效果跟受力面积无关
C.将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时压力的作用效果比图乙中的作用效果更明显
D.若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时对桌面的压强比单个木块以相同的方式放在桌面上时的压强小
【答案】A
【详解】A.在“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验中,根据转化法,压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,故A正确;
B.图甲、乙实验中的压力大小相同而受力面积不同,海绵的凹陷程度不同即压力的作用效果不同,由此可知探究的是压力的作用效果与受力面积有关,故B错误;
C.将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍,由可知,压力的作用效果相同,故C错误;
D.若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时对桌面的压强相比将其同样方式放在海绵上,其压力和受力面积同时增大一倍,由可知,对海绵的压强不变,故D错误。故选A。
【变式1】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
【详解】[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2】将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在同一海绵块上静止不动,如图所示,塑料瓶对海绵的压力 (选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关。
【答案】 = 受力面积
【详解】[1]瓶子正放与倒放时,对海绵的压力都等于自身的重力,装满水的塑料瓶自身重力不变,压力大小是相同的,即F正=F倒
[2]由题可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的形变程度不同,因此可知压力的作用效果与受力面积有关。
【变式3】在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察 来比较压力作用效果的,此处用的实验方法是 。
(2)图中 两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)图中甲、乙两次实验结论是 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)乙、丙
(3)在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显
【详解】(1)[1][2]在这个实验中,压力作用效果不容易直接观察和测量,而海绵受力后会发生凹陷,通过观察海绵的凹陷程度就可以比较压力作用效果。这种将不易观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法就是转换法。
(2)观察可知,乙、丙两次实验中,小桌上放置的砝码数量相同,即压力大小相同,但是小桌与海绵的接触面积不同,乙图中小桌桌脚接触海绵,受力面积小,丙图中小桌桌面接触海绵,受力面积大,所以乙、丙两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)观察可知,甲、乙两次实验中,小桌与海绵的接触面积相同,都是桌脚接触海绵,但是乙图中小桌上多放了一个砝码,压力更大,同时乙图中海绵的凹陷程度比甲图更深。这表明在受力面积一定时,压力越大,海绵的凹陷程度越深,即压力的作用效果越明显。
知识点2:压强的概念
1.压强——表示压力作用效果的物理量。
物理学中,把压力与受力面积的比叫做压强。
p =
F
S
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=1N/m2。
【典例1】将同一个装满水的饮料瓶先后按如图甲、乙所示的两种方法放置在水平地面上,饮料瓶对地面的压力大小分别为F甲、F乙,饮料瓶对地面的压强大小分别为p甲、p乙,则( )
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】C
【详解】将装满水的饮料瓶正放和倒放时,饮料瓶对水平地面的压力大小都等于瓶子和水的总重力,所以F甲=F乙
由图可知,甲所示的方法中饮料瓶与地面的接触面积较大,即受力面积较大,根据公式可知,甲所示的方法中饮料瓶对地面的压强较小,即p甲<p乙
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1】如图所示的均匀实心长方体物块置于水平桌面,将它沿虚线竖直切去一半,则剩下的一半对桌面的( )
A.压强是原来的一半,压力变为原来的一半
B.压强不变,压力变为原来的一半
C.压强是原来的两倍,压力不变
D.压强不变,压力是原来的两倍
【答案】B
【详解】由图可知,按虚线的方向将长方体竖直截去一半,剩下的一半的重力减小了一半,所以对桌面的压力减半,此时对桌面的受力面积也减少了一半,根据可知,对桌面的压强不变。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2】如图所示,物体重20N,它与竖直墙面的接触面积是,现用30N的水平力把物体按在墙上,下列分析正确的是( )
A.该物体受到的摩擦力方向为竖直向下
B.该物体受到的摩擦力大小为50N
C.墙面受到的压力大小为20N
D.墙面受到的压强为
【答案】D
【详解】AB.物体静止在竖直的墙面上,在竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,它们的大小相等,方向相反,重力的方向总是竖直向下的,所以摩擦力等于重力为20N,方向竖直向上,故AB错误;
C.由题意可知,用30N的水平力把物体按在墙上,则墙面受到的压力大小为30N,故C错误;
D.由可得,墙面受到的压强为
故D正确。
故选D。
【变式3】某同学的质量是48kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为该同学对地面的压力为 N,对地面的压强为 Pa。(g取)
【答案】 480
【详解】人站在水平地面上,对地面的压力大小等于重力
对地面的压强为
知识点3:增大压强和减小压强以及在生活中的实例
通过增大压力
增大压强
通过减小受力面积
增大压强
通过减小压力
减小压强
通过增大受力面积
减小压强
【典例1】下列现象中属于增大压强的是( )
A.骆驼具有宽大的脚掌
B.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤
C.推土机有两条宽大的履带
D.火车轨道铺在枕木上
【答案】B
【详解】A.骆驼具有宽大的脚掌是通过增大受力面积的方式减小压强,故A不符合题意;
B.蚊子的口器很尖是减少受力面积的方式增大压强,故B符合题意;
C.推土机有宽大的履带是增大受力面积的方式减小压强,故C不符合题意;
D.铁轨铺在枕木上是增大受力面积的方式减小压强,故D不符合题意。
故选B。
【变式1】盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
【答案】C
【详解】盲人走路对地面的压力一定,盲道上凸起的圆点是在压力一定时,减小受力面积来增大路面对脚的压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2】公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,逃生锤外形应选图中( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由可知,在压力一定时,受力面积越小,压强越大;由题意可知,这四种逃生锤在对玻璃的压力一定的情况下,逃生锤对玻璃的作用面积越小,压强就越大,玻璃就越容易被打破,选项D中的逃生锤面积最小,所以在相同压力作用下,它对玻璃的压强是最大的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式3】在下列实例中,属于通过减小压力来减小压强的是( )
A.破窗锤的敲击端做成锥状 B.货车限载保护路面
C.铁轨下面铺放枕木 D.滑雪时穿上宽大的滑雪板
【答案】B
【详解】A.破窗锤的敲击端做成锥状,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.货车限载,是通过减小压力来减小对路面的压强,保护路面,故B符合题意;
C.铁轨下面铺放枕木,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.滑雪时穿上宽大的滑雪板,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B。
【方法技巧】
方法技巧 压强公式的变形运用
特殊条件下固体压强的计算:
一般情况下,运用公式可计算压强.密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体)放在水平面上时。对水平面的压强。有时使用它求解规则固体(如长方体、正方体、圆柱体等)对水平面的压强会更快捷。
【巩固训练】
1.关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于接触面
C.压力大小总是等于物体的重力
D.任何情况压力大小都等于物体重力大小
【答案】B
【详解】AB.压力的方向总是垂直于接触面的,如斜面上的物体对斜面的压力垂直于斜面,并非竖直向下,故A错误,B正确;
CD.只有当物体放在水平面上且不受其他外力时,压力大小才等于重力,如斜面上的物体,压力小于重力,故CD错误。
故选B。
2.烧饼是大家喜爱的主要面食之一。制作时,将发酵好的面团揉成厚薄均匀的饼胚,再进行烤制。如图所示,将面团揉成一张饼胚后,其对桌面的( )
A.压力不变 B.压力变大
C.压强变大 D.压强不变
【答案】A
【详解】AB.物体放在水平面上,对水平面的压力等于其自身重力,将面团揉成饼胚,改变了面团的形状,面团所含物质的多少(即质量m)没有改变,根据G=mg可知,面团的重力不变,所以其对桌面的压力也不变,故A符合题意,B不符合题意;
CD.压力不变,将面团揉成饼胚后,面团与桌面的接触面积(受力面积)变大,在压力不变的情况下,受力面积变大,根据可知,压强会变小,故CD不符合题意。
故选A。
3.如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.对沙滩的压强较大 B.对沙滩的压强较小
C.所受的重力与乙所受的重力相等 D.所受的重力较大
【答案】D
【详解】AB.由于甲、乙两人在沙滩上留下的脚印深浅相同,即压力的作用效果相同,而压强表示压力的作用效果,所以甲与乙对沙滩的压强相等,故AB不符合题意;
CD.甲的脚印大于乙的脚印,甲留下脚印时沙滩的受力面积大于乙留下脚印时沙滩的受力面积,由可知,甲对沙滩的压力大于乙对沙滩的压力,由于人对沙滩的压力等于人的重力,则甲所受的重力较大,故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
4.在日常生产和生活中,涉及很多压强知识,下列实例中为了增大压强的是( )
A.书包背带做得较宽 B.火车轨道下铺枕木
C.破窗锤有很尖的头 D.滑雪板的面积较大
【答案】C
【详解】A.书包背带较宽是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故A不符合题意;
B.铁轨下铺设枕木是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤有很尖的头是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,故C符合题意;
D.滑雪板面积较大是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选C。
5.如图所示,质量相等的甲、乙两个实心均匀正方体(V甲>V乙)分别放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.正方体对地压强p甲>p乙 B.正方体对地压强p甲<p乙
C.正方体密度ρ甲=ρ乙 D.正方体对地压力F甲<F乙
【答案】B
【详解】ABD.因为甲、乙质量相等,所以甲、乙的重力相等;又因放在水平地面,对地面的压力,故。由图可知,由压强公式得,当压力相同时,面积越大,压强越小,故,故AD错误,B正确;
C.根据,当质量相等时,,所以,故C错误。
故选B。
6.如果两个物体放在水平桌面上,已知甲、乙两物体质量之比为1:2,甲、乙两个物体与桌面接触面积之比2:3,则甲、乙两物体对桌面的压力之比和压强之比分别为( )
A.1 : 2,3 :4 B.2 : 1,3 : 4 C.1 : 1,3 : 1 D.1 : 2,4 : 3
【答案】A
【详解】物体放在水平桌面上时,压力等于物体的重力,即 。已知甲、乙质量之比为 ,且 相同,因此压力之比为
压强公式为 ,代入压力之比和接触面积之比 ,得,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
7.如图所示,一个空的平底茶杯放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是;把它倒扣在桌面上,它对桌面的压力和压强分别为。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】茶杯放在水平桌面上,对桌面的压力等于自身的重力,故两次放置时茶杯对桌面的压力相等,即,茶杯倒扣时受力面积变小,根据可知,压力相同,受力面积越小压强越大,即,故ACD错误,B正确。
故选B。
8.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的棱长之比为1∶2,质量之比也为1∶2,将它们如图叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.3∶4 B.4∶3
C.1∶2 D.2∶1
【答案】B
【详解】a、b质量之比也为1∶2,根据可知,a、b所受重力之比1∶2
由图可知,a对b的压力等于a的重力,b对地面的压力等于a、b重力之和,故a对b的压力与b对地面的压力之比为1∶3
a、b为正方体,且棱长之比为1∶2,故a对b的压力的受力面积与b对地面的压力的受力面积之比为1∶4
根据得,a对b的压强和b对地面的压强之比
故选B。
9.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.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】AB.实心圆柱体对水平地面的压强为
由图可知,甲乙丙三者的高度关系为,三者对地面的压强相等,所以密度关系为,故A正确,B错误;
CD.三者对地面的压强相等,底面积关系为,根据,三者对地面的压力关系为,三者对地面的压力等于重力,所以三者重力关系为,根据,质量关系为。故CD错误。
故选A。
10.平放在水平地面上的实心正方体a、b,分别用质量相等的甲、乙两种物质制成,如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,下列正确的是( )
A.实心正方体a、b对地面的压力之比为4∶1
B.实心正方体a、b对地面的压力之比为8∶1
C.实心正方体a、b的体积之比为8∶1
D.实心正方体a、b对水平地面的压强之比为4∶1
【答案】D
【详解】AB.正方体对地面的压力等于其重力,由于a、b质量相等,所以重力相等,对地面的压力也相等,则实心正方体a、b对地面的压力之比为1∶1。故AB错误;
CD.由图可知,当甲的体积为时,质量为8g,所以甲的密度
当乙的体积为时,质量为4g,所以乙的密度为
所以∶∶1。由可得,由∶∶1,∶∶1,可得,由可得,a、b两正方体棱长之比。因为正方体对地面的压强
所以,两正方体a、b对水平地面的压强之比
故C错误,D正确。
故选D。
11.星期天小正和小妍到重庆欢乐水魔方去玩,他们踩在软绵绵的沙滩上,留下一串串脚印。小正突发奇想对小妍说:我的质量是50kg,每只脚与沙滩的接触面积是,当小正在水平沙滩上双脚站立时,对沙滩的压力是 N,压强是 Pa、(取)
【答案】 500 1.25×104
【详解】[1]水平地面,压力大小等于重力,人对地面压力
[2]人对地面压强
12.如图所示为小林压图钉的情景,已知图钉尖的面积是,图钉帽的面积是,松木能承受的最大压强是,则手指至少要用 N的力才能使图钉压入松木。此时图钉帽所受的压强是 。
【答案】
【详解】[1]已知图钉尖的面积是,松木能承受的最大压强是,手指至少要用的力
[2]图钉帽的面积是,此时图钉帽所受的压强
13.北极熊是陆地上现存体形最大的食肉动物。体形庞大的北极熊能在冰面上行走的原因是:北极熊宽厚的脚掌增大了它与冰面的 ,从而 (选填“增大”或“减小”)对冰面的压强。
【答案】 受力面积 减小
【详解】[1][2]压强与受力面积和压力的大小有关,体形庞大的北极熊能在冰面上行走时,对冰面的压力一定,宽厚的脚掌增大了与冰面的接触面积,从而减小了北极熊对冰面的压强。
14.如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。
(1)比较乙、丙两组实验,可得出结论: ;下列实例应用中能用该结论解释的是 ;
A.坦克的履带很宽;
B.压路机的碾子质量很大;
C.鞋底刻有很深的花纹;
D.有些课桌的边缘设计成圆弧形状;
(2)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现木板基本不会凹陷下去,图丙所示海绵所受小桌的压强为p丙,图丁木板所受小桌的压强为p丁,则p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”);
(3)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程存在的问题是 。
【答案】(1) 在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显/在压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显 AD
(2)=
(3)没有控制压力大小不变
【详解】(1)[1]乙、丙两组实验中,压力大小相等,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,乙图中,受力面积小,海绵的凹陷程度更大,说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。所以可得出结论:压力相同时,受力面积越小(或越大),压力的作用效果越明显(或不明显)。
[2]A.坦克的履带很宽,是在压力相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故A符合题意;
B.压路机装上质量很大的碾子,是在受力面积相同时,压力越大,压路机对地面压力作用效果越明显,没有应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故B不合题意;
C.鞋底刻有很深的花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,没有应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故C不合题意;
D.有些课桌的边缘设计成圆弧形状,是在压力相同时,受力面积越大,压力的作用效果越不明显,应用了“压力大小相同时,受力面积越大,压力作用效果越不明显”这一结论,故D符合题意;
故选AD。
(2)丙、丁两图对比,压力大小相等,受力面积等,根据可知,丙、丁两图对接触面的压强相等,即p丙=p丁。
(3)要研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力相同。实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,受力面积发生变化的同时,压力也发生了变化,此探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。
15.如图所示为一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时受到的重力为5000N,每个轮胎与地面的接触面积始终为50cm2,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(2)配送车空载时对水平路面的压强;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量。
【答案】(1)500N
(2)2.5×105Pa
(3)300kg
【详解】(1)因为配送车在水平路面上匀速直线行驶,所以牵引力为F = f = 0.1G = 0.1×5000N = 500N
(2)配送车空载时与地面的接触面积为S =50×10-4m2×4 = 0.02m2
配送车对地面的压强为
(3)配送车装上货物后对水平地面的压力为F′= p′S = 4×105Pa×0.02m2 = 8000N
配送车和货物的总重力为G总= F′= 8000N
货物的重力为G物= G总 -G = 8000N- 5000N = 3000N
货物的质量为
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第1节 压强
目录
【思维导图】 1
【知识梳理】 1
知识点1:压力的作用效果跟哪些因素有关 1
知识点2:压强的概念 4
知识点3:增大压强和减小压强以及在生活中的实例 6
【方法技巧】 9
方法技巧 压强公式的变形运用 9
【巩固训练】 9
【思维导图】
【知识梳理】
知识点1:压力的作用效果跟哪些因素有关
1. 探究压力的作用效果与哪些因素有关
提出问题
压力的作用效果与哪些因素有关
猜想与假设
压力的作用效果可能与压力的大小有关,也可能与受力面积的大小有关?
设计实验
海绵的形变可以显示压力的作用效果。
采用控制变量法探究压力的作用效果的影响因素。
控制压力相等用同一块砖的不同侧面放在海绵探究压力作用效果与受力面积大小的关系。
同一面积上增大压力探究压里作用效果与压力大小的关系。
进行实验
小明小组用同一金属块竖放、平放时实验现象如图所示。
小明小组在平放金属块上再加一金属块时实验现象如图所示。
实验结论
实验结论
总结
实验表明:压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
压力的大小与方向
压力的大小:当物体静止安放在水平地面上面时,物体对地面的压力大小等于物体的重力
压力的方向:垂直于接触面,指向被压物体。
【典例1】如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验,下列有关说法正确的是( )
A.实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压强的大小
B.甲、乙两图的实验结果表明,压力的作用效果跟受力面积无关
C.将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上,则此时压力的作用效果比图乙中的作用效果更明显
D.若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上,则此时对桌面的压强比单个木块以相同的方式放在桌面上时的压强小
【变式1】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2】将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在同一海绵块上静止不动,如图所示,塑料瓶对海绵的压力 (选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关。
【变式3】在探究压力的作用效果与什么因素有关的实验中,小明利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图的几个实验。
(1)在实验中,小明同学是通过观察 来比较压力作用效果的,此处用的实验方法是 。
(2)图中 两次实验是用来研究压力的作用效果与受力面积是否有关的。
(3)图中甲、乙两次实验结论是 。
知识点2:压强的概念
1.压强——表示压力作用效果的物理量。
物理学中,把压力与受力面积的比叫做压强。
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=1N/m2。
【典例1】将同一个装满水的饮料瓶先后按如图甲、乙所示的两种方法放置在水平地面上,饮料瓶对地面的压力大小分别为F甲、F乙,饮料瓶对地面的压强大小分别为p甲、p乙,则( )
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1】如图所示的均匀实心长方体物块置于水平桌面,将它沿虚线竖直切去一半,则剩下的一半对桌面的( )
A.压强是原来的一半,压力变为原来的一半
B.压强不变,压力变为原来的一半
C.压强是原来的两倍,压力不变
D.压强不变,压力是原来的两倍
【变式2】如图所示,物体重20N,它与竖直墙面的接触面积是,现用30N的水平力把物体按在墙上,下列分析正确的是( )
A.该物体受到的摩擦力方向为竖直向下
B.该物体受到的摩擦力大小为50N
C.墙面受到的压力大小为20N
D.墙面受到的压强为
【变式3】某同学的质量是48kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为该同学对地面的压力为 N,对地面的压强为 Pa。(g取)
知识点3:增大压强和减小压强以及在生活中的实例
通过增大压力
增大压强
通过减小受力面积
增大压强
通过减小压力
减小压强
通过增大受力面积
减小压强
【典例1】下列现象中属于增大压强的是( )
A.骆驼具有宽大的脚掌
B.蚊子尖尖的口器可以插入皮肤
C.推土机有两条宽大的履带
D.火车轨道铺在枕木上
【变式1】盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
【变式2】公共汽车上都配有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,逃生锤外形应选图中( )
A. B. C. D.
【变式3】在下列实例中,属于通过减小压力来减小压强的是( )
A.破窗锤的敲击端做成锥状 B.货车限载保护路面
C.铁轨下面铺放枕木 D.滑雪时穿上宽大的滑雪板
【方法技巧】
方法技巧 压强公式的变形运用
特殊条件下固体压强的计算:
一般情况下,运用公式可计算压强.密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体)放在水平面上时。对水平面的压强。有时使用它求解规则固体(如长方体、正方体、圆柱体等)对水平面的压强会更快捷。
【巩固训练】
1.关于压力的说法正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于接触面
C.压力大小总是等于物体的重力
D.任何情况压力大小都等于物体重力大小
2.烧饼是大家喜爱的主要面食之一。制作时,将发酵好的面团揉成厚薄均匀的饼胚,再进行烤制。如图所示,将面团揉成一张饼胚后,其对桌面的( )
A.压力不变 B.压力变大
C.压强变大 D.压强不变
3.如图,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )
A.对沙滩的压强较大 B.对沙滩的压强较小
C.所受的重力与乙所受的重力相等 D.所受的重力较大
4.在日常生产和生活中,涉及很多压强知识,下列实例中为了增大压强的是( )
A.书包背带做得较宽 B.火车轨道下铺枕木
C.破窗锤有很尖的头 D.滑雪板的面积较大
5.如图所示,质量相等的甲、乙两个实心均匀正方体(V甲>V乙)分别放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.正方体对地压强p甲>p乙 B.正方体对地压强p甲<p乙
C.正方体密度ρ甲=ρ乙 D.正方体对地压力F甲<F乙
6.如果两个物体放在水平桌面上,已知甲、乙两物体质量之比为1:2,甲、乙两个物体与桌面接触面积之比2:3,则甲、乙两物体对桌面的压力之比和压强之比分别为( )
A.1 : 2,3 :4 B.2 : 1,3 : 4 C.1 : 1,3 : 1 D.1 : 2,4 : 3
7.如图所示,一个空的平底茶杯放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是;把它倒扣在桌面上,它对桌面的压力和压强分别为。下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
8.分别用a、b两种物质制成的两个实心正方体的棱长之比为1∶2,质量之比也为1∶2,将它们如图叠放在水平地面上时,a对b的压强和b对地面的压强之比为( )
A.3∶4 B.4∶3
C.1∶2 D.2∶1
9.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.
B.
C.
D.
10.平放在水平地面上的实心正方体a、b,分别用质量相等的甲、乙两种物质制成,如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像,下列正确的是( )
A.实心正方体a、b对地面的压力之比为4∶1
B.实心正方体a、b对地面的压力之比为8∶1
C.实心正方体a、b的体积之比为8∶1
D.实心正方体a、b对水平地面的压强之比为4∶1
11.星期天小正和小妍到重庆欢乐水魔方去玩,他们踩在软绵绵的沙滩上,留下一串串脚印。小正突发奇想对小妍说:我的质量是50kg,每只脚与沙滩的接触面积是,当小正在水平沙滩上双脚站立时,对沙滩的压力是 N,压强是 Pa、(取)
12.如图所示为小林压图钉的情景,已知图钉尖的面积是,图钉帽的面积是,松木能承受的最大压强是,则手指至少要用 N的力才能使图钉压入松木。此时图钉帽所受的压强是 。
13.北极熊是陆地上现存体形最大的食肉动物。体形庞大的北极熊能在冰面上行走的原因是:北极熊宽厚的脚掌增大了它与冰面的 ,从而 (选填“增大”或“减小”)对冰面的压强。
14.如图所示是小芳同学探究影响压力作用效果的实验过程。
(1)比较乙、丙两组实验,可得出结论: ;下列实例应用中能用该结论解释的是 ;
A.坦克的履带很宽;
B.压路机的碾子质量很大;
C.鞋底刻有很深的花纹;
D.有些课桌的边缘设计成圆弧形状;
(2)将该小桌和砝码放置在如图丁所示的木板上,发现木板基本不会凹陷下去,图丙所示海绵所受小桌的压强为p丙,图丁木板所受小桌的压强为p丁,则p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”);
(3)实验时,小芳将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,发现它们对海绵压力的作用效果相同,由此得出压力的作用效果与受力面积无关的结论,此探究过程存在的问题是 。
15.如图所示为一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时受到的重力为5000N,每个轮胎与地面的接触面积始终为50cm2,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力;
(2)配送车空载时对水平路面的压强;
(3)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105Pa时货物的质量。
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