第九章 压强 讲义 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

本讲义系统覆盖压强的核心知识点，包括压力与压强的概念、影响压力作用效果的因素、液体压强的特点与公式、大气压的存在与测量以及流体压强与流速的关系。从固体压强逐步过渡到液体、大气和流体压强，构建完整知识脉络，为学生搭建从概念到应用的学习支架。 该资料突出科学探究与科学思维培养，通过控制变量法、转换法设计实验（如用海绵凹陷程度研究压力作用效果，U形管压强计探究液体压强），结合蚊子口器、飞机升力等生活实例深化物理观念。课中辅助教师实验教学提升效果，课后帮助学生回顾知识、查漏补缺。

第九章 《压强》讲义 第一节　压强 下图所示的这些力有什么共同特点？ ——力的方向与受力面垂直。 1．压力 （1）定义：垂直作用于物体表面的力，叫做压力。 （2）产生条件：两个物体接触并挤压。 （3）作用效果：使受压物体发生形变。 （4）压力的方向：垂直于接触面，指向被压物体。 （5）压力的作用点：在所压表面上。 （6）压力和重力的关系： ①压力和重力是两种不同性质的力，压力是弹力，重力是万有引力。 ②压力大小与重力大小没有必然关系。只有当物体放在水平面上，且物体在竖直方向不受其他力时，物体对水平面的压力大小才等于物体的重力。 2．影响压力作用效果的因素 　　　　 　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　 乙　　　　　　　　　　　　　 丙 图甲：他俩对雪地的压力差不多，为什么一个会陷入雪里，另一个却不会？ 图乙：气球左右两边所受的压力大小相等吗？为什么右边凹陷程度更大？增大压力，气球的形变如何变化？ 图丙：两只手指受力的大小相同吗？两只手指的感受相同吗？观察两只手指的凹陷程度相同吗？ 　　　改变用力的大小，感觉如何？　　　　　　问题：压力的作用效果与哪些因素有关？ 实验：探究影响压力作用效果的因素甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙 （1）提出问题：压力的作用效果与哪些因素有关？ （2）猜想假设：可能与压力大小和受力面积有关。 （3）实验方法：控制变量法、转换法。 转换法——通过海绵的凹陷程度（形变）体现压力的作用效果。 （4）实验器材：小桌、砝码、海绵。 （5）实验步骤：如图甲、乙、丙。 （6）实验结论：压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。 ①受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。　　　（甲、乙） ②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） 比较压力作用效果的方法： ①压力大小相同，比较受力面积。 ②受力面积相同，比较压力大小。 ③如果压力大小和受力面积都不同，如何比较？——压强（单位面积所受的压力） 3．压强 （1）定义：压力与受力面积之比，叫做压强。 （2）公式：，即p＝ 其中：p－压强－帕斯卡(Pa)， F－压力－牛顿(N)， S－受力面积－平方米(m2) （3）单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。 1 Pa＝1 N/m2，1 Pa表示物体在1 m2面积上受到的压力是1 N。 （4）物理意义：表示压力的作用效果。 压强在数值上等于单位面积所受的压力。 一张报纸平放在桌面时对桌面的压强约为0.5 Pa； 一成年人站立时对地面的压强约为1.5×104 Pa。 4．增大或减小压强 　　为什么小小的蚊虫能轻易地用口器把皮肤刺破，重重的骆驼却不会陷入沙漠中？ 蚊子的口器对皮肤的压力虽然不大，但口器十分尖锐，受力面积小，所以压强大，能轻易刺穿皮肤； 骆驼虽然很重，对沙面的压力大，但脚掌面积也很大，所以压强较小，因而不会深陷沙中。 任何物体能承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体会被破坏。 生产和生活中，有时需要增大压强，有时需要减小压强。 改变压强的方法：根据p＝可知，改变压力或受力面积，可以改变压强。 （1）增大压强：①增大压力；②减小受力面积。 　　　　　　　　 　 压路机的碾子　　　锋利的刀刃　　　破窗锤很尖　　　注射器的针尖　　　图钉钉尖 （2）减小压强：①减小压力；②增大受力面积。 　　　　 　　　 　车辆限载　　 宽大的书包带　　铁轨铺在枕木上　　拖拉机的履带　　　螺丝的垫圈 思考：为什么坐在软沙发上比坐在硬板凳上要舒服？ 因为沙发受力变形后，与人的接触面积大，沙发对人的压强较小，所以人感觉舒服。 5．压强的计算 （1）公式：p＝　　变形式：F＝pS， 其中，p－压强－帕斯卡(Pa)，F－压力－牛顿(N)，S－受力面积－平方米(m2) （2）柱形物体的压强：p＝ρgh 适用条件：柱形物体放在水平面上，不受其他外力。 推导：F＝G＝mg＝ρVg＝ρShg，p＝＝ρgh。 第二节　液体的压强 为什么深海潜水要穿特制的潜水服？为什么水库大坝要建成上窄下宽的形状？为什么鱼市上见不到活的带鱼？ 　　 　 　　　　　　　 深海潜水服　　　浅海潜水服　　　 　　　水库大坝　　　　 　　　鱼市的带鱼 1．液体压强的特点 演示：①在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜，逐渐加水，观察现象。 　　　②在侧壁有开口的玻璃管上扎好橡皮膜，逐渐加水，观察现象。 现象：没加水时，橡皮膜是平的；倒入水后，底部和侧壁的橡皮膜向外凸出。 结论：液体对容器底部和侧壁有压强。 　　　①液体受重力作用，对支撑它的容器底有压强。 　　　②液体具有流动性，对阻碍它流散开的容器壁也有压强。 如图所示，在装有红墨水的饮料瓶的侧壁上钻几个小孔，会发现水从这些小孔喷射出来，说明液体对侧壁有压强。 液体内部有没有压强？如果有，有什么特点？ 实验：探究液体内部的压强 （1）猜想假设：液体内部有压强，压强大小可能与橡皮膜的朝向、液体深度、液体密度有关。 （2）实验器材：U形管压强计、烧杯、水、盐水。 ①U形管压强计的原理：将金属盒放入液体中，如果有压强，橡皮膜就会变形，U形管两侧液面就会出现高度差。压强越大，液面的高度差越大。 ②使用前检查气密性：用手按压橡皮膜，若U形管两侧液面出现高度差，则气密性良好；若没有高度差，则装置漏气，需要取下软管重新安装。 （3）实验方法：控制变量法、转换法。 转换法——U形管两侧液面的高度差反映橡皮膜受到的压强。 （4）探究过程：控制变量法。 ①保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，U形管两侧液面的高度差不变。 （A、B、C） ②增大探头在水中的深度，U形管两侧液面的高度差变大。 （D、E） ③换用不同液体，控制探头在两种液体中的深度相同，比较U形管两侧液面的高度差。 （F、G） 　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　　C 　　　　　　 　　　　　D　　　　　　　　E　　　　　　　　　　　　　 F　　　　　　　　G （5）实验结论： ①液体内部朝各个方向都有压强。 ②同种液体内部同一深度，液体向各个方向的压强相等。 ③同种液体内部压强，深度越深，压强越大。 ④深度相同时，液体密度越大，液体内部压强越大。 2．液体压强的大小 　ρ S 平面S上方的液柱对平面的压力： F＝G＝mg＝ρVg＝ρShg 平面受到的压强：p＝＝ρgh （1）液面下深度为h处液体的压强：p＝ρgh 其中：p－液体压强－Pa，ρ－液体密度－kg/m3，h－深度－m． （2）对公式p＝ρ液gh的理解 ①只适用于静止的液体内部压强的计算。 ②液体的压强只与液体的密度和深度有关。与液体的质量、体积等均无关。 ③深度h是指从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离，是由上往下量的。 　　　　　　　　　　　　　　　 容器底部的深度是多少？　　　 A点的深度是多少？　　　　　 A、B、C点的深度是多少？ （3）相关现象 ①水库大坝上窄下宽； ②深海鱼捕捞上岸会死亡； ③深海潜水员要穿深海潜水服。 帕斯卡裂桶实验：帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。 分析：由于管子较小，几杯水灌进去，管中的水深度就比较大，能对水桶产生很大的压强。这个压强向各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。 3．连通器 （1）连通器：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。 （2）连通器的特点：连通器里装同种液体，当液体不流动时，各部分液面总是相平。 　　　　　　 （3）连通器的原理 　在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片AB”， 液体不流动时，液片AB处于平衡状态，两侧所受压力相等，F1＝F2， 因为F＝pS，所以液片两侧受到压强相等，p1＝p2， 因为p＝ρgh，所以h1＝h2，即：两管液面相平。 （4）连通器的应用 　 　　　　三峡船闸——世界上最大的人造连通器 　　　茶壶　　　　　水位计　　　　U形“反水弯”　　　　地漏 　　　 　　　 自动喂水器　　　　　　　　　　　　船闸 观察思考：一艘轮船如何从上游通过船闸到达下游？ 甲：关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游水道构成连通器； 乙：闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门C，船驶入闸室； 丙：关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门B，闸室和下游水道构成连通器； 丁：闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门D，船驶向下游。 4．液体压力的计算 （1）液体压力和重力的关系 　　　　　 F＝G　　　　F＜G　　　　 F＞G　　　　　　　　　　F＝pS＝ρghS＝ρVg 液体对容器底部的压力F等于以容器底面S为底、深度h为高的液柱的重力。 （2）液体压力的计算 先算压强p＝ρgh，再算压力F＝pS。 例1　如图所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次（图甲）瓶口朝上，第二次（图乙）瓶口朝下，这两次药瓶在水里的位置相同，发现橡皮膜都向内凹，第二次比第一次凹陷的更多。关于该现象下列说法错误的是（　D　） A．深度越深，水的压强越大 B．橡皮膜所受水的压强，第二次比第一次大 C．水向上和向下都有压强 D．如果水中没有药瓶，也就没有产生压强 例2　有人说，“设想你在7 km深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里，海水对你脚背压力的大小相当于1500个人所受的重力！”海水压力真有这么大吗？请通过估算加以说明。 解：因为是估算，海水密度取，g取10 N/kg，脚背的面积近似取 则7 km深处海水的压强为： 脚背受的压力为： 一个成年人的质量约为60 kg，所受重力： 假设脚背所受压力的大小相当于n个成年人所受重力： 例3　三个底面积相同的容器，分别装入高度相同的水，若容器本身的重力不计，比较下列物理量的大小： （1）水对容器底部的压强：　A＝B＝C　 （2）水对容器底部的压力：　A＝B＝C　 （3）三个容器对桌面的压力：　B＞A＞C　 （4）三个容器对桌面的压强：　B＞A＞C　 例4　三个底面积相同的容器，分别装入高度相同且质量相同的不同液体。若容器本身的重力不计，比较下列物理量的大小： （1）液体对容器底部的压强：　C＞A＞B　 （2）液体对容器底部的压力：　C＞A＞B　 （3）三个容器对桌面的压力：　A＝B＝C　 （4）三个容器对桌面的压强：　A＝B＝C　 第三节　大气压强 液体内部朝各个方向都有压强，这是由于液体能够流动。空气也能流动，空气中是否也存在朝各个方向的压强？我们生活在地球大气层的底部，大气对我们是否有压强？ 　　　　 1．大气压的存在 演示：“覆杯实验” ①将硬纸片平放在塑料杯口，用手按住，倒置过来，放手后观察现象。 ——硬纸片掉落 ②将塑料杯装满水，仍用硬纸片盖住杯口，用手按住倒置过来，放手后观察现象。 ——硬纸片没有掉落 ③再慢慢把杯口向各个方向转一圈，观察现象。 ——硬纸片没有掉落 分析：硬纸片受重力和水向下的压力，却没有掉落，一定还受到向上的力，这个力的施力物体只能是大气，说明大气存在压强。杯口朝向各个方向，硬纸片都没有掉落，说明空气内部向各个方向都有压强。 （1）大气压强：空气内部向各个方向都有压强，称为大气压强，简称大气压或气压。 （2）大气压产生的原因：空气受到重力，并且具有流动性。 （3）马德堡半球实验：首先证明大气压强存在的实验。 1654年，德国马德堡市市长奥托·格里克把两个直径约为36 cm的铜质空心半球扣在一起，用抽气机抽出球内的空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开。实验证明了大气压强存在而且很大。 （4）大气压的应用 　　　　　　 　 吸盘挂钩　　　 瓶吞鸡蛋　　　　盆景自动供水装置　　　　活塞式抽水机 　　　　　　　　 吸管吸饮料　　　 钢笔吸墨水　　　注射器吸药液　　　　　　　　　　　为什么壶盖上有小孔？ 2．大气压的测量 如图所示，在铁桶内放少量的水，用火加热，沸腾之后把开口堵住，然后浇上冷水。 在大气压作用下，铁桶被压扁了。大气压究竟有多大？ 在覆杯实验中，大气压可以把杯中的水托起来。根据大气压所能托起液柱的最大 高度，我们就能精确地测出大气压的值。 托里拆利实验：意大利科学家托里拆利最早测定了大气压的值。（1644年） 在长约1 m、一端封闭的玻璃管中灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指。 　　　 现象：①管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760 mm。 　　　②把管子倾斜，竖直高度差也不发生变化。 结论：大气压支持管内760 mm高的水银柱，大气压的数值就等于这段水银柱产生的压强。 （1）大气压的值：p大气＝p水银＝ρ水银gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m＝1.013×105 Pa。 （2）标准大气压：p0＝760 mmHg＝76 cmHg＝1.013×105 Pa。（粗略计算时可取1×105 Pa） 思考： ①改变玻璃管的倾斜程度，水银柱高度怎么变？　水银柱高度不变，长度变长。 ②换用直径更大的玻璃管，水银柱高度怎么变？　水银柱高度不变。 ③如果将玻璃管顶部开口，水银柱高度怎么变？　水银柱高度降低至与管外液面相平。 ④若玻璃管内混有少量空气，水银柱高度怎么变？　水银柱高度会偏小，测量的大气压值比实际偏小。 ⑤托里拆利实验为什么不用水来做？　如果用水做实验，水柱高度要达到约10.3 m。 （3）气压计：测定大气压的仪器。水银气压计(托里拆利实验原理)、金属盒气压计(无液气压计) 做一做：观察大气压随高度的变化 ①取一个瓶子，装入适量带颜色的水。 ②取一根玻璃管，在上面画上刻度，通过橡皮塞插入水中。 ③向管中吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 ④拿着自制气压计从楼下到楼上（或从山下到山上），观察玻璃管内水柱高度的变化。 现象：随着高度的增加，玻璃管内水柱的高度逐渐变大。 结论：大气压随高度的增加而减小。 3．大气压的变化 （1）标准大气压：p0＝760 mmHg＝76 cmHg＝1.013×105 Pa。 在海平面附近，大气压的数值接近于1.013×105 Pa，通常把这个气压称为标准大气压。 （2）大气压与高度的关系：大气压随高度的增加而减小。 在海拔3000 m以内，大约每升高10 m，大气压减小100 Pa。珠穆朗玛峰 （3）大气压与天气的关系：一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （4）液体沸点与气压的关系：气压越大，沸点越高。 标准大气压下，水的沸点是100℃；随着大气压的减小，水的沸点也会降低。 在我国的青藏高原，大部分地区水的沸点仅为84～87℃，人们一般使用压力锅做饭。 例1　托里拆利实验中，玻璃管内液柱的高度取决于（　C　） A．外界大气压强 B．外界大气压强和管的粗细 C．外界大气压强和液体密度 D．外界大气压强和玻璃管的倾斜程度 例2　大气压强1.01×105 Pa到底有多大呢？人的手掌面积约为50 cm2，请计算一下：大气压作用在手掌上的压力有多大？ 解：F＝pS＝1.01×105 Pa×50×10-4 m2＝505 N 思考：我们周围时刻存在着大气压，为什么我们感受不到？ 因为人体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡，长期以来人们习惯了这样的环境。 第四节　流体压强与流速的关系 前面所学的液体压强和大气压强，都是流体静止时的压强。当液体和气体处于流动状态时，其压强又会怎样？ 1．流体压强与流速的关系 （1）流体：液体和气体都具有流动性，统称为流体。 （2）流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。 演示1：向两张下垂的纸中间吹气，观察现象。 现象：两张纸向中间靠拢。（为什么两张纸没被吹开，反而向中间靠拢？） 分析：两张纸内侧的空气流速大，压强小；外侧的空气流速小，压强大。 　　　　　　　 演示2：沿着下垂的纸面上方吹气，观察现象。 现象：纸飞起来，不再下垂。 分析：纸面上方的气体流速大，压强小；纸面下方的气体流速小，压强大。 演示3：在倒置的漏斗内按住一只乒乓球，向下吹气，松手后，观察现象。乒乓球会掉下来吗？ 现象：乒乓球不会掉下来，而是悬浮在空中，并且会旋转。（是什么力支持住乒乓球？） 分析：乒乓球上方的气体流速大，压强小；乒乓球下方的气体流速小，压强大。 　　　　　 演示4：在桌面上放一枚铝质硬币，在硬币前10 cm放一个高约2 cm的木块，在硬币后放一本与硬币厚度相当的笔记本，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹气，观察现象。 现象：硬币跳起来越过木块。 （是什么力使硬币跳起来？） 分析：硬币上方的空气流速大，压强小；硬币下方的空气流速小，压强大。 演示5：向玻璃管中吹气，观察U形管中液面的变化。 现象：A管中的水面下降，B管中的水面上升。 分析：A管水面上方的气体流速小，压强大；B管水面上方的气体流速大，压强小。（流体是气体） 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　静止时　　　　　　　　　　流动时 演示6：如图，液体静止时，A、B管中液面高度相平；液体流动时，A管中液面高于B管。 分析：相同时间内流经A、B管的液体体积相等，横截面积大的位置A流速小，压强大；横截面积小的位置B流速大，压强小。（流体是液体） 演示7：如图，把一根吸管A竖直插入装有水的杯中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端，往B管中用力吹气，可以看到A管中的水面上升。 喷雾器原理：小孔处的空气流速快，压强小；容器内液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。 2．飞机的升力 几十吨的飞机为什么能够腾空而起？你观察过飞机的机翼吗？它的横截面是什么形状的？ 　　　　 如图所示，飞机机翼的上表面是弯曲凸起的流线型，下表面是平的。飞机前进时，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程长，速度大，对机翼上表面产生的压强小；机翼下方气流通过的路程短，速度小，对机翼下表面产生的压强大。机翼上、下表面的压强差，导致压力差，这就是产生升力的原因。 （1）机翼的形状：上凸下平。机翼上方的气体流速大，压强小；机翼下方的气体流速小，压强大。 （2）飞机的升力：机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。 机翼横截面的形状与鸟类的翅膀相似。 3．生活中的相关现象 （1）窗外的风沿着墙面吹过时，窗帘飘向窗外。 （2）列车站台的安全线。 列车进站时，速度仍然很大。离车体越近的空气流动速度越大，压强越小。离车远的空气流动速度小，压强大。如果人站在安全线以内，压力差会把人压向火车。 （3）两艘轮船不能近距离同向航行。 当两船并行时，两船内侧水的流速大于外侧水的流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，使两船逐渐靠拢，酿成海难事故。 　　 八月秋高风怒号， 卷我屋上三重茅。 （4）一阵风吹过，雨伞被掀翻。 （5）草原犬鼠的“空调”洞穴。 犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个是隆起的土堆。风从地表吹过，在平直洞口处流速小，压强大；在凸起洞口处流速大，压强小。两个洞口间有压强差，在洞穴内产生风。 　　 （6）跑车的尾翼——“气流偏导器”。 跑车的尾翼上表面平直，下表面呈弧形凸起，相当于一个“倒置的机翼”，跑车高速行驶时，尾翼上方气体压强大于下方气体压强，使跑车能更好地抓紧地面。 　　　　　　 （7）踢足球中的“香蕉球”。 踢“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断旋转，两侧空气的流动速度不一样，对足球产生的压强也不一样，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。 1 学科网（北京）股份有限公司 $