第3节 压力与压强（教学课件）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

该初中物理课件聚焦“压力与压强”核心知识点，以“嫦娥五号”着陆器底盘作用为导入，结合背书包、滑雪等生活现象，通过海绵凹陷实验探究压力作用效果，构建从现象到压强概念及改变方法的学习支架。 其特色在于融合科学探究与科学思维，用控制变量法、转换法设计实验，搭配《探究影响压力作用效果的因素》等视频资源，结合坦克履带、菜刀刀刃等实例强化物理观念。助力学生建立物质观念，提升探究能力，也为教师提供丰富教学资源，提高课堂效率。

第6章 密度与压强 八年级下册•沪科版 五四•学制 大型客机是重要的现代交通工具，C919 大型客机是我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式干线客机，彰显我国工业技术的整体水平。飞机的研制涉及材料的密度和流体的压强等问题。本章我们将学习密度和压强的相关知识。 通过本章内容的学习，你将了解液体压强和大气压强，理解密度和压强等基本概念，知道流体压强与流速的关系；学会测量固体和液体密度的基本方法；经历探究影响液体压强因素的过程；了解密度与压强知识在日常生活中的具体应用；初步建立物质观念。 第3节 压力与压强 致老师同学 视频资源 制作 ppt所用视频资源根据教学内容进行精选，均进行了 高质量编辑，故资源比较大，课件大小约120MB. 视频资源 清单 ①视频讲解——《压力的概念》 ②视频演示——《探究影响压力作用效果的因素》 ③视频讲解——《柱体压强的分析与计算》 ④视频讲解——《增大和减小固体压强的方法》 ⑤课堂总结——《压强》 第3节 压力与压强 导入新课 这些底盘有什么作用呢？ 第3节 压力与压强 人类的探月实践表明，月球表面铺满了疏松的矿物颗粒。2020年，我国的“嫦娥五号”月球探测器成功降落月球。 “嫦娥五号”着陆器的每个支撑脚底部都装了一个面积较大的底盘。 压力 01 压强 02 改变压强 03 课堂总结 04 课堂练习 05 目录 第3节 压力与压强 一、压力 第3节 压力与压强 一、压力 1. 压力 （1）现象探究 重物放在海绵上 钩码放在斜置的钢尺上 分析以下几种情况的作用力有哪些共同点？ ②将两个钩码放在斜置的钢尺上，钩码对钢尺的作用力，使钢尺发生了弯曲。 ①如图所示，将重物放在水平放置的海绵上，重物对海绵的作用力使海绵表面凹陷下去。 一、压力 （2）现象分析 ①将重物放在水平放置的海绵上，重物对海绵的作用力垂直于海绵表面，使海绵发生形变。 F F ②将两个钩码放在斜置的钢尺上，钩码对钢尺施加一个垂直于钢尺的力，使钢尺发生形变。 一、压力 （3）压力概念 相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力叫做压力。 ①压力的作用点：在受压的物体表面，等效在接触面中心。 ②压力的方向：垂直并指向受压的物体表面。 一、压力 ③压力的大小 压力与重力是性质不同的两种力，大小不一定相等。 F＝G F˂G 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。 压力F与重力无关 F 一、压力 ④压力的作用效果 压力作用在接触面上，使物体发生形变。压力与形变总是同时发生，我们可以从物体是否发生形变来判断物体是否受到压力。 人对地面的压力使地面发生形变，这种形变很小，我们的肉眼看不到。 一、压力 2. 压力与重力的区别 重力 压力 示意图 产生原因 地球吸引 物体间相互挤压发生形变而产生 方向 竖直向下 作用点 重心 定义 由于地球吸引而使 物体受到的力 相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力 垂直受力面指向被压物体 作用在被压物体表面 以静止在斜面上的物体为例进行比较 一、压力 视频讲解——《压力的概念》 一、压力 【例题1】下图中正确表示压力示意图的是（　　） 【解析】AC．物体对地面的压力作用在地面上，且指向地面，故AC不符合题意； BD．物体对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，故B不符合题意，D符合题意。故选D。 D 二、压强 第3节 压力与压强 二、压强 （1）试一试 背书包时，书包会对肩膀产生一定的压力，用双肩背比用单肩背感觉轻松。 【分析】因为书包对肩膀产生的压力不变，但是受力面积（接触面积）不相等，双肩背时受力面积大，感觉力的作用效果不显著。 说明：压力对物体的作用效果不仅跟压力大小有关，还跟受力面积有关。压力相等时，受力面积越大，压力的作用效果越不显著。 1. 感知压力对物体的作用效果 （2）想一想 茫茫白雪中的两个人对雪地的压力是差不多的，在厚厚的积雪中行走，一个会陷到雪里，另一个穿上一副滑雪板，尽管总重力变大了，反而不会陷下去。 【分析】两个人对雪地的压力是差不多的，穿上滑雪板后，增大了受力面积。这表明：压力相等时，受力面积越大，压力的作用效果越不显著。 二、压强 （3）试一试 用两个手指挤压铅笔的两端，使铅笔保持静止。体验两指头的感觉？观察两个手指的凹陷程度相同吗？适当改变力度重复以上操作，感觉如何？ 【分析】 ①因为两个指头受到的压力相等，但是受力面积不相等，右边食指受力面积（接触面积）小，感觉力的作用效果更显著。 ②当加大用力时，受力面积不变，压力越大，感觉效果更显著。 二、压强 由以上现象分析与探究实验可得初步结论： 压力的作用效果可能与压力的大小和受力面积有关。 （4）感知结论：影响压力作用效果的因素 二、压强 （1）实验器材：若干相同的立方体金属块和海绵。 （2）实验方法 ①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。 ②转换法：压力的作用效果通过海绵的 凹陷程度来体现。 设计实验 2. 探究影响压力作用效果的因素 二、压强 分别按照图（a）（b）（c）（b）所示的四种方式摆放，观察海绵的凹陷程度。 进行实验 二、压强 分析与论证 在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越明显。 （1）比较图（a）和（b）两种方式，可以发现：受力面积相同时，（b）中压力大，海绵凹陷程度大。 二、压强 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （2）比较图（b）和（c）两种方式，可以发现：压力相同时，（b）中受力面积小，海绵凹陷程度大。 二、压强 实验结论 二、压强 大量实验表明： 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 视频演示——《探究影响压力作用效果的因素》 二、压强 二、压强 【例题2】某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。 （1）实验中通过观察________________来比较压力的作用效果； （2）为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知_______________________________； （3）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较__________两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 乙、丙 海绵的凹陷程度 受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显 二、压强 【解析】（1）本实验通过海绵的凹陷程度显示压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，此处用了转换法。 （2）为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应该控制受力面积不变，由图可知，应比较图甲和图乙的实验，乙图中海绵的凹陷程度大，压力大，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 （3）为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，应比较乙、丙两图的实验，乙图受力面积小，压力作用效果明显，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 通过前面的探究，我们找到了比较压力作用效果的方法： ①当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显； ②当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 想一想 若压力和受力面积都不相同时，海绵凹陷程度与压力、受力面积之间有怎样进一步的关系？ 在物理学中，用“压力/受力面积“，即由物体在单位面积上受到的压力来反映压力的作用效果，该比值越大，则压力的作用效果越明显。 二、压强 3. 压强 （1）物理意义：表示压力作用效果的物理量。 （2）定义 把物体所受的压力大小与受力面积之比叫做压强。 压强在数值上等于物体在单位面积上所受的压力。压强越大，压力的作用效果越明显。 （3）公式 p 压强 二、压强 （4）压强的单位 压强的单位由力的单位和面积的单位组成。 ①国际单位：力的单位为牛（N），面积的单位为米2（m2），则压强的单位为牛/米2（N/m2），读作牛每平方米. 牛/米2有一个专用名称叫帕斯卡，简称帕，符号为pa。 1Pa的压强很小，平放在水平桌面上的一张A4纸对桌面的压强大约是1Pa。 ②一些其它单位：百帕（hpa）、千帕（kpa）、兆帕（Mpa）。 1 kpa=103pa 1 Mpa=103kpa 二、压强 二、压强 （5）物理学家—布莱士·帕斯卡 简 介 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。 主要成就 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。 二、压强 （6）一些物体的压强值 成年大象对地面的压强约为 2⁓3×105 Pa 人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 二、压强 边长为10cm的正方体铝块，放在面积为0.9m2的桌面上，受力面积是_________m2； 若放在面积为10cm2的面上，受力面积是________m2。 10-2 10-3 （7）理解受力面积，记住面积单位换算 S=10cm×10cm =100cm2= 10-2m2 S=10cm2 = 10-3m2 面积单位换算关系： 1m2=102 dm2 1dm2 =102 cm2 1cm2 =102 mm2 二、压强 项目 压强 压力 定义 物理意义 公式 单位 4. 压强与压力的辨析 物体所受压力大小 与受力面积之比 相互挤压且发生形变的两个物体之间所产生的垂直指向接触面的力 表示压力的作用效果 物体发生形变的作用力 p=F/S F=pS 牛顿（N） 帕斯卡（pa） 二、压强 A B 长方体 正（立）方体 圆柱体 （1）柱体的几种类型 平面图 长方体 正方体 圆柱体 5. 柱体的压强 二、压强 （2）柱体产生压强的计算 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 = ρgSh S = ρgh 这个柱体的体积：V=sh 这个柱体的质量: m=ρV=ρSh 对水平面压力： F=G=mg=ρVg = ρgSh 对水平面压强： 圆柱体 S 二、压强 （3）公式 p=ρgh 中各物理量的意义与单位 𝜌 表示密度，单位为千克/米3 （kg/m3） h 表示高度， 单位为米（m） g 表示9.8N/kg p表示压强，单位为帕（Pa） （4）理解公式 p=ρgh ①公式 p=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。 圆柱体 S 二、压强 视频讲解——《柱体压强的分析与计算》 二、压强 【例题3】物体在月球表面所受的重力约为地球表面的1/6。“嫦娥五号”探测器的上升器与着陆器组合体总质量约为3.4×103 kg，其中着陆器共有4个支撑脚，每个支撑脚安装一个底盘，变成一个大“脚掌”，每个“脚掌”的面积约为0.1m2，问：组合体降落后对月球表面的压强有多大？ 二、压强 【解析】组合体通过着陆器的4个“脚掌”与月球表面接触，总的受力面积 S = 4×0.1m2 = 0.4 m2 根据题意，组合体对月球表面的压力F等于物体在月球表面所受重力G月，即 F=G月=mg/6=（3.4×103 kg×9.8N/kg）/6=5553.3N 组合体对月球表面的压强 组合体对月球表面的压强近似于人站立时对地面的压强。 = = 13883.3pa 二、压强 【例题4】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（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 【解析】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。故选D。 D 三、改变压强 第3节 压力与压强 三、改变压强 （1）实例 ①书包带为什么做得比较宽？ ②菜刀的刃为什么磨得比较薄？ ③为什么啄木鸟的嘴强直如凿？ 想一想 在生活、生产中人们有时需要增大压强，有时需要减小压强，怎样减小或增大压强呢？ 1. 改变压强的方法 三、改变压强 根据压强的计算公式 p 可知： ①当压力F一定时，受力面积S发生变化，则压强也随之发生变化； ②当受力面积S一定时，压力F发生变化，则压强也随之发生变化。 所以在生活、生产及技术中人们常常改变压力或受力面积来改变压强。 （2）改变压强的方法 三、改变压强 2. 减小压强的方法 冰 砖 混凝土 花岗岩 1.47×106帕 6×106帕 5×107帕 2×108帕 几种材料的极限压强值 （1）材料的极限压强值 所有材料能够承受的压强都有一定的限度，加在材料上的压强一旦超过这个限度，材料就会损坏，这个压强叫做极限压强。 三、改变压强 车辆对路面的压强大于路面所能承受的极限压强，路面损坏。 （2）压强过大的危害 物体对冰面的压强大于冰面所能承受的极限压强，冰面损坏。 楼房对地基的压强大于地基所能承受的极限压强，地基受损，楼房倾斜。 三、改变压强 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 增大受力面积 S，减小压力F （3）减小压强的方法 三、改变压强 （4）减小压强的实例 轨道铺设在枕木上 坦克有很宽的履带 雪地车下面使用滑板、轨道铺在枕木上、坦克有很宽的履带等都是通过增大受力面积减小压强的。 雪地车下面使用滑板 三、改变压强 （4）减小压强的实例 雪道清理车辆宽大的履带增大了受力面积，减小了车对雪地的压强，这样车在行驶时就不易陷入雪地。履带上许多凸起的尖端是为了增大压强，防止车行进时打滑。 “嫦娥五号”探测器每个支撑脚底部的大“脚掌”可以防止探测器陷入松软的月球表面。 三、改变压强 减小压强的实例 汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小对地面压强的。 三、改变压强 压力F一定时， 减小受力面积S 受力面积S一定时，增大压力F 减小受力面积S， 同时增大压力F 3. 增大压强的方法 三、改变压强 增大压强的实例 压路机的碾子质量很大 地铁站台导盲带 菜刀的刀刃很薄 三、改变压强 视频讲解——《增大和减小固体压强的方法》 三、改变压强 【例题5】下列图中属于减小压强的是_________，增大压强的是___________。 a、 滑雪板有很大的面积 b、 斧刃和刀刃磨得越薄就越锋利 c、 铁钉和锥子的一端都做得很尖锐 d、 月球探测车的轮子很宽大 a、d a b c d b、c 三、改变压强 【解析】a．滑雪板有很大的面积是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的； b．斧刃和刀刃磨得越薄就越锋利是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的； c．铁钉和锥子的一端都做得很尖锐是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强的； d．月球探测车的轮子很宽大是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的。 故属于减小压强的是a、d，增大压强的是b、c。 四、课堂总结 第3节 压力与压强 课堂总结（1） 相互挤压且发生形变的两个物体之间所 产生的垂直指向接触面的力叫做压力。 ①物理意义：表示压力作用效果的物理量。 ②定义：物体所受的压力大小与受力面积之比叫做压强。 ③公式： ④压强的国际单位：帕（Pa），1Pa =1N/m2 ⑤柱体产生的压强: p=ρgh . 𝜌表示密度，h表示高度。 ①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 ②增大压强的方法：压力 F一定时，减小受力面积 S； 受力面积 S一定时，增大压力 F 压力与压强 压 强 压 力 改变压强 56 课堂总结（2） 57 五、课堂练习 第3节 压力与压强 1. 如图所示，左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧，使气球保持静止。下列说法正确的是（　　） A．手指对气球的压力大于手掌对气球的压力 B．手指对气球的压强大于手掌对气球的压强 C．手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力 D．手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力 B 课堂练习 课堂练习 【解析】A．气球处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平方向上，受到手指对它向右的压力和手掌对它向左的压力，气球处于平衡状态，说明这两个力是一对平衡力，因此手指对气球的压力等于手掌对气球的压力，故A错误； B．因手指对气球的压力等于手掌对气球的压力，手指与气球的接触面积较小，由p=F/S可知，手指对气球的压强大于手掌对气球的压强，故B正确； C．手掌对气球的压力与气球对手掌的压力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上，是一对相互作用力，故C错误； D．相互作用力是指两个物体之间相互之间的作用力，而手指和手掌都受到了气球对它们的力，不是手指和手掌两者之间的作用力，因此不是一对相互作用力。故D错误。故选B。 2. 如图，甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上，留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲（　　） A．对沙的压强比乙对沙的压强大 B．对沙的压强比乙对沙的压强小 C．所受的重力比乙所受的重力大 D．所受的重力与乙所受的重力相等 C 课堂练习 【解析】AB．甲、乙两人站在完全相同的水平沙滩上，他们在沙地上留下的脚印深浅相同，说明他们对沙地的压强相等，即p甲=p乙，故AB错误； CD．由图知S甲>S乙，且p甲=p乙，由F=pS可知甲对沙地的压力较大，即F甲>F乙；由于物体对水平面的压力大小等于重力，所以甲受到的重力较大，故D错误，C正确。 故选C。 课堂练习 3. 如图所示生产生活实例中，与坦克履带改变压强的方式相同的是（ ） A． 火车轨道下的枕木 B． 篆刻刀的刀口 C． 冰刀鞋的刀刃 D． 破窗锤的敲击端 A 课堂练习 A B C D 【解析】坦克履带是通过增大受力面积来减小压强。 A．火车轨道下的枕木，是通过增大受力面积来减小压强，与坦克履带改变压强的方式相同。故A符合题意； B．篆刻刀的刀口，是通过减小受力面积增大压强。B不符题意； C．冰刀鞋的刀刃，是通过减小受力面积增大压强。C不合题意； D．破窗锤的敲击端，是通过减小受力面积来增大压强。故D不符合题意。故选A。 课堂练习 4. 如图，密度均匀的长方体重7N，放在水平桌面上，它与桌子的接触面积为0.01m2，它对桌面的压强________pa；若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分，剩余部分对桌面的压力会________，剩余部分对桌面的压强会________；第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分，剩余部分对桌面的压强相较于第一次会________。（以上三空均选填“变大”、“变小”、“不变”） 700 课堂练习 变小 变小 不变 课堂练习 【解析】物体对桌面的压强为 物体对桌面的压力等于重力，若第一次沿虚线a竖直切除该物体右边露出桌面的部分，物体重力减小，压力减小，受力面积不变，剩余部分对桌面的压强会变小。 第二次沿虚线b竖直切除该物体右边阴影部分，根据直柱体压强的计算公式p=ρgh，密度和高度均不变，剩余部分对桌面的压强相较于第一次切除后不变。 5．在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。 （1）同学们是根据海绵的__________来比较压力的作用效果的。 （2）观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是：______________。小红联想到坦克车履带的设计，这可用______两组实验所得结论解释； （3）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，忽略受力面积的变化，则图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙 p丁（选填“>”、“<”或“=”）。 = 凹陷程度 课堂练习 乙丙 受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 【解析】（1）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，这种研究方法称为转换法。 （2）比较甲、乙两图，受力面积相同，乙中压力大，压力的作用效果明显，故初步得出的结论是在受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 乙、丙两实验中，压力相同，丙中受力面积大，压力作用效果不明显，坦克对地面的压力不变的履带面积比较大，是通过增大受力面积来减小压力的作用效果的，故应通过比较乙、丙两组实验所得结论进行解释。 （3）如图丁所示，若将有砝码的小桌放在木板上，比较图丁与图丙可知，压力相同，受力面积的大小相同，根据p=F/S可知，小桌对木板和海绵的压强相同。 课堂练习 6. 图为中国科技馆陈列的神舟一号返回舱。若其质量为3×103千克，与水平展台的接触面积为3米2。求它对展台的压力F和压强p。 课堂练习 【解析】返回舱放在水平展台上，对水平展台的压力与它的重力大小相等，则F=G=mg=3×103kg×9.8N/kg=2.94×104N 对水平展台的压强 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $