2.3.1 压强—固体压强（举一反三·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦固体压强核心知识点，从压力的定义、产生条件及与重力的关系切入，通过实验探究压力作用效果的影响因素，引出压强的定义、公式和单位，最终学习增大或减小压强的方法，构建完整知识链条。 资料以科学观念为核心，用对比表格明晰压力与重力的区别联系，结合海绵凹陷实验培养控制变量法等科学思维，例题融入缙云烧饼、安全头盔等生活场景强化应用，课后分层作业助力学生巩固提升，兼顾课中教学与课后自主查漏补缺。

2.3.1 压强—固体压强 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（7基础6强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 压力的作用效果】 1.压力 垂直作用在物体表面上的力叫压力。 注：压力是一种弹力：压力是物体相互接触时，接触面之间相互挤压而产生的力。 2.压力产生的条件 两物体要相互接触，并且相互挤压而发生弹性形变。 注意：接触的物体不一定存在压力。 3.压力的特点 (1)压力作用在受力物体表面，方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。 (2)作用点在受力物体的接触面上。 4.压力和重力的关系 压力 重力 区别 产生原因 物体间相互挤压发生弹性形变 地球对物体的吸引作用 力的性质 弹力 引力 施力物体 产生压力的物体 地球 力的作用点 受力物体的表面 物体的重心 力的方向 与接触面垂直，指向受力物体 总是竖直向下 力的大小 与形变的大小有关 与物体质量成正比 作用效果 使物体发生弹性形变 使附近的物体落回地面（改变物体的运动状态） 力的示意图 联系 （1）压力不是重力，但很多时候压力是由重力产生的； （2）当物体在水平面上静止或做匀速直线运动时，物体对水平面压力的大小、方向跟物体受到的重力的大小、方向相同 ①重力和支持力是一对平衡力； ②压力和支持力是一对相互作用力； ③在数值上，压力=重力。 5.影响压力作用效果的因素 (1)由1组、2组可得出结论：在受力面积相同的条件下，压力越大，压力的作用效果越明显。 (2)由2组、3组可得出结论：在压力大小相同的条件下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)压力的作用效果与压力大小、受力面积的大小有关。 （将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度—控制变量法和转换法） (4)压力的直接作用效果是物体发生弹性形变。 (5)压力的作用效果由单位面积上受到的压力大小决定的。 6.压强 （1）定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。 （2）压强可以定量地描述压力的作用效果。 （3）压强的计算公式： ①P表示压强，F表示压力，S表示受力面积； ②用字母表示公式为，变形公式为或。 （4）压强的单位： ①压强国际制单位是帕斯卡，简称帕，符号为。 ②，1Pa表示的物理意义：的面积上受到的压力为1N。 ③一张对折报纸对桌面压强约为1Pa。初中生两只脚站立时，对地面的压强约为。 【特别提醒】受力面积是施力物体挤压受力物体时，二者相互接触的面积。不接触或只有接触没有挤压的面积不能算。 如，人行走，算1只脚面积；人站立，算2只脚面积；大象行走，算2只脚面积；汽车，算4个轮胎面积；坦克，算2条履带面积。 注意：计算液体和规则柱状体（圆柱体、长方体、正方体）压强，都可用公式 （推导：，则） （5）任何物体能承受的压强都有一个限度，超过这个限度，物体就会遭到损坏。 【例1-1】缙云烧饼名扬海外，如图是烧饼制作过程中从揉团到压扁的过程，则面团变成面饼后对桌面的（ ） A. 压力变小 B. 压力变大 C. 压强变小 D. 压强变大 【答案】C 【解析】从揉团到压扁的过程中，面团的质量不变，重力不变，则其对桌面的压力不变，但受力面积变大，根据p=F/S可知，对桌面的压强变小。故 C 正确。 【例1-2】如图，物体与墙的接触面积为0.1m2。某人用 200N 的力将重为 130N 的物体压在墙上处于静止状态，则物体对墙的压强是_______Pa，物体受到墙对它的摩擦力为_______N。 【答案】2000 130 【解析】物体对墙的压强p=F/S=200N/0.1m²=2000Pa；物体处于静止状态，所以物体受到墙对它的摩擦力f=G=130N。 【例1-3】在 “探究压力作用效果与哪些因素有关” 的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果。 （2）对比甲、乙两图可以得出：当压力大小一定时，受力面积____________，压力作用效果越明显。 （3）由甲、丙两图可以探究压力作用效果与____________的关系，可得出的初步结论是________________________。 （4）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点是________（填 “正确” 或 “错误”）的，理由是________________________，要验证小强的想法，你的做法是________________________________。 【答案】(1) 凹陷程度 (2) 越小 (3) 压力大小 受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显 (4) 错误 没有控制受力面积相同 将图丁中的一木块叠放在另一块的上方 【解析】(1) 力可以改变海绵的形状，通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。 (2) 题图甲、乙中，压力相同，受力面积越小，海绵凹陷程度越大，压力作用效果越明显，可以得出在压力大小一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 (3) 题图甲、丙中，受力面积相同，木块对海绵的压力大小不同，故可探究压力作用效果与压力大小的关系。由题图甲、丙可知，受力面积相同，木块对海绵的压力大小不同，题图丙中压力大，海绵的凹陷程度大，压力作用效果明显，故可初步得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 (4) 对比题图甲、丁，得出压力作用效果与压力大小无关，该观点是错误的，因为没有控制受力面积相同，同时改变了压力大小和受力面积大小，存在两个变量；要验证小强的想法，应保持受力面积相同，改变压力大小，故可以将题图丁中的一木块叠放在另一块的上方进行实验。 【变式1-1】为了说明骑电动车要戴安全头盔的重要性，小科同学做了一个模拟实验：将两个相似的鸡蛋甲、乙分别固定在垫有海绵的基座上。在鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖，拿一根筷子用相同的力分别敲击（如图所示）。结果鸡蛋甲完好无损，鸡蛋乙立即破碎。下列叙述不正确的是（ ） A. 要提高实验的可靠性，还需多次实验 B. 敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙小 C. 垫有海绵的基座可以减小受力面积 D. 鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 【答案】C 【解析】可以通过多次实验来寻找普遍规律，所以要提高实验的可靠性还需多次实验，故 A 正确；放上瓶盖后，鸡蛋甲上方的受力面积增大了，在压力一定时，鸡蛋甲受到的压强减小了，所以敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙小，垫有海绵的基座是为了增大受力面积，从而减小压强，故 B 正确，C 错误；鸡蛋乙被敲碎，说明力能改变物体的形状，故 D 正确。故选 C。 【变式1-2】人在行走、站立、平躺及负重等不同状态时，对水平地面的压强大小不同，如图所示，甲、乙分别表示中学生正常行走时和负重时对水平地面的压强 p 与受力面积 S 的情况，已知中学生的体重约为 50kg，则下列根据图像判断人在乙时的状态及负重物体的质量最符合实际的是（g 取 10N/kg）（ ） A. 行走，10kg B. 平躺，20kg C. 站立，50kg D. 站立，30kg 【答案】D 【解析】由题图可知甲、乙压强之比为，乙受力面积为甲的2倍，所以甲为行走，乙为站立，则，中学生的质量约为50kg，中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，则甲对地面的压力F甲=500N，所以乙对地面的压力F乙==800N，乙对地面的压力等于中学生和负重物体的总重力，负重物体的质量m'==30kg，故ABC错误，D正确。故选D。 【知识点2 增大或减小压强的方法】 1.增大压强的方法：减小受力面积（刀刃、钉鞋、啄木鸟的喙）；增大压力。 2.减小压强的方法：增大受力面积（坦克履带、沙发、骆驼的脚趾）；减小压力。 【例2】儿童增高坐垫放在椅面上，可以让儿童舒服地使用成人座椅｡如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 坐垫底部有粗糙的胶点，可以增大摩擦力，使坐垫不容易滑动 B. 坐垫使用柔软的海绵，可以减小压力，从而减小压强 C. 若儿童坐在坐垫上静止，则坐垫受到的重力和椅子对坐垫的支持力是一对平衡力 D. 若坐垫的质量为 300 g， 则坐垫受到的重力为 3000 N (g=10N/kg) 【答案】A 【解析】坐垫底部有粗糙的胶点，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，使坐垫不容易滑动，A 正确。坐垫使用柔软的海绵，可增大接触面积，从而减小压强，B 错误。儿童坐在坐垫上静止，坐垫除受到重力和椅子的支持力外还受到儿童对其的压力，则坐垫受到的重力和支持力大小不同，不是一对平衡力，C 错误。坐垫的重力G=mg=300×10-3kg×10N/kg=3N，D 错误。 【变式2-1】如图所示是工人用橡胶锤为墙面铺设瓷砖的情景，以下说法中错误的是（ ） A. 橡胶锤敲击时通过增大受力面积减小压强 B. 锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力是一对平衡力 C. 锤头对瓷砖的压力和瓷砖对锤头的支持力是一对相互作用力 D. 工人套上粗糙的手套可以增大手与锤把之间的摩擦力 【答案】B 【解析】橡胶锤头易发生形变，使用橡胶锤敲击，是通过增大受力面积来减小压强，A 正确。锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力，方向不相反，不是一对平衡力，B 错误。锤头对瓷砖的压力和瓷砖对锤头的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，是一对相互作用力，C 正确。工人套上粗糙的手套，是通过增大接触面的粗糙程度，增大手与锤把之间的摩擦力，D 正确。 【变式2-2】新型膨胀式安全带 (如图) 紧缚力达到一定的值，藏在安全带里的气囊就会快速充气，迅速形成气囊袋，对驾乘人员起到更好的保护作用｡下列关于膨胀式安全带说法正确的是（ ） A. 该安全带会使人的惯性减小 B. 该安全带可以使人所承受的力减小 C. 当车加速时，该安全带就会自动充气 D. 该安全带充气后增大与人体的接触面积，减小压强，可避免人员被勒伤 【答案】D 【解析】惯性大小只和质量有关，故系安全带不会改变人的惯性，A 错误。该安全带不能使人所承受的力减小，B 错误。由题意 “紧缚力达到一定的值，藏在安全带里的气囊就会快速充气，迅速形成气囊袋” 可知，不是当车加速时，该安全带就会自动充气，C 错误。该安全带充气后增大与人体的接触面积，增大受力面积，可减小压强，从而避免人员被勒伤，D 正确。 模块三 课后作业 基础巩固 1.如图所示是一个在水平桌面上的均匀木块，若沿虚线切去一半，将其放在上边，此时地面受到的压强是原来的（ ） A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四分之一 【答案】B 【解析】木块对地面的压力不变，受力面积变为原来的一半，由可知，此时地面受到的压强是原来的两倍，故B符合题意。故选B。 2.俗语“磨刀不误砍柴工”中将刀磨锋利的目的是（ ） A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强 【答案】B 【解析】将刀磨锋利，不能增大或减小压力，但可以减小受力面积，在压力一定时，可以增大压强。 3.将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上，则它对水平面的压力和压强（ ） A.压力和压强都相等 B.压力相等，平放压强最大 C.压强相等，竖放压力最大 D.压力相等，竖放压强最大 【答案】D 【解析】将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上时，它对水平面的压力大小都等于它受到的重力，所以它对水平面的压力相等；竖放时水平面的受力面积最小，根据可知，竖放时对水平面的压强最大，故A、B、C不符合题意，D符合题意。故选D。 4.太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。当运动员从如图1所示姿势换成图2姿势时，他对水平地面的（ ） A.压力变大，压强不变 B.压力变大，压强变大 C.压力不变，压强变小 D.压力不变，压强变大 【答案】C 【解析】如图1、2所示，人站在水平地面上，对地面的压力；图1是单脚着地站立，图2是双脚着地站立，地面受力面积，结合可知，他对地面的压强，即从图1的姿势换成图2的姿势时，他对水平地面的压力不变，压强变小，故A、B、D错误，C正确。故选C。 5.菜刀、剪刀等使用一段时间就要磨一磨，可以增大使用时的压强，下列物品的设计同样可以增大使用时的压强的是（ ） A.图钉帽做得面积很大 B.安全锤的锤头做得较尖 C.书包背带做得比较宽 D.水性笔上握笔的位置做得比较软 【答案】B 【解析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力。减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。A、图钉帽做得面积很大，在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A错误；B、安全锤的锤头做得较尖，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B正确；C、书包背带做得比较宽，在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；D、水性笔上握笔的位置做得比较软，在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D错误。 6.与救援人员铺设木板帮助小明和小红走出泥潭时改变压强的方法相同的是（ ） A.推土机土铲锋利 B.破窗锤前端很尖 C.篆刻刀很锋利 D.火车轨道下铺枕木 【答案】D 【解析】救援人员铺设木板走出泥潭是通过增大受力面积来减小压强的；ABC．推土机土铲锋利、破窗锤前端很尖、篆刻刀很锋利都是通过减小受力面积来增大压强的，故ABC不符合题意；D．火车轨道下铺枕木是通过增大受力面积来减小压强的，故D符合题意。 7. 2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面南极-艾特肯盆地，这是人类历史上首次登陆月球背面，图是嫦娥六号探测器，成功着陆月球背面3D动画模拟图。嫦娥六号着落架下方安装圆盘型“脚”，其目的是（ ） A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强 【答案】C 【解析】嫦娥六号着落架下方安装圆盘型“脚”，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对月球表面压强。故选C。 强化提升 8.一本书放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动，使其一部分移出桌面（但未倾覆），在此过程中，书对桌面的压力和压强的变化情况是（ ） A.压力不变，压强变大 B.压力变小，压强变大 C.压力变大，压强不变 D.压力变大，压强变小 【答案】A 【解析】物体放在水平桌面上，物体对水平桌面的压力等于物体的重力，物体重力不变，物体对水平桌面的压力不变。现用水平推力将书推动，使其一部分露出桌面（但未倾翻），在此过程中，桌面受到的压力不变，受力面积减小，由可知，压强增大，故A正确，B、C、D错误。故选A。 9.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（ ） A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于进食 B.狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于吃食物 C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积减小压强，有利于水中游行 D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走 【答案】C 【解析】啄木鸟的喙又尖又长，是通过减小受力面积来增大压强，有利于进食，故A正确；狗的犬齿很尖，是通过减小受力面积来增大压强，有利于吃食物，故B正确；鲫鱼的身体呈梭形，可以减小阻力，有利于水中游行，故C错误；骆驼的趾特别宽大，是通过增大受力面积来减小压强，有利于沙漠行走，故D正确。故选C。 10.如图所示，两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止，下列说法中正确的是（ ） A.铅笔静止时，两手指对铅笔的压力是相互作用力 B.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强 C.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强 D.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强 【答案】C 【解析】铅笔静止时，两手指对铅笔的压力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误；两根手指受到的压力相同，左边手指的受力面积较大，根据可知，左边手指受到的压强较小，通过实验表明可以通过增大受力面积的方法减小压强，故C正确，B、D错误。故选C。 11.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3，高度之比为2:3，构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为和，将B放在水平地面上，A叠放在B上面（图1），B对地面的压强为，若把B叠放在A上面（图2），B对A的压强为，若，取，则_______________；若A的重力为5N，则图1中B对地面的压力为____________N。 【答案】9:4 15 【解析】两个实心圆柱体A、B的体积之比，因而水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由可得，图1中B对地面的压力，B对地面的压强；图2中B对A的压力，B对A的压强，则，解得，即；，由可得质量之比，由可得重力之比，因为，所以，图1中B对地面的压力。 12.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。 (1)实验中压力的作用效果是通过海绵的____________来体现的，________（填“可以”或“不可以”）用木板代替海绵来完成实验。 (2)比较图1、图2所示的实验现象，将小桌分别正立放在海绵上，这样做的目的是控制____________相同；改变压力的大小，可以得出结论：________________________________。 (3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论，下列实例中，可用此结论解释的是_______。 A.书包的背带做得很宽 B.严禁货车超载 (4)图3中桌面对海绵的压强为，小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上，静止时如图4所示，桌面对沙子的压强为，则______（填“<”“=”或“>”）。 (5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究，如图5所示，将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后，发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化，由此他得出结论：压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________________________________________。 【答案】(1)凹陷程度 不可以 (2)受力面积 受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 (3)A (4)= (5)没有控制压力的大小相同 【解析】(1)根据转换法，实验中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的，由于木板的形变不明显，所以不可以用木板代替海绵来完成实验。 (2)比较图1、图2所示的实验现象，将小桌分别正立放在海绵上，这样做的目的是控制受力面积大小相同，压力的大小不同，由于海绵的凹陷程度不同，且压力越大、海绵的凹陷程度越大，故可得结论：当受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 (3)分析比较图2、3的实验现象可知，压力大小不变，受力面积的大小不同，海绵的凹陷程度不同，且受力面积越小，海绵的凹陷程度越大，故可得结论：当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。书包的背带做得又宽又大，这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果，故A符合题意；交通管理部门规定，严禁货车超载，目的是通过减小压力来减小压强，防止对路面造成破坏，故B不符合题意。故选A。 (4)压强的大小跟压力和受力面积的大小有关，图3和图4两图压力相同，受力面积相同，由可知，压强相同，即。 (5)为了探究压力的作用效果与受力面积的关系，应保持压力相等，改变受力面积，观察海绵的凹陷程度；小彬同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时，将物块沿竖直方向切成大小不同的两部分，将左边部分移开后，发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化，是因为物块对海绵的压力及物块与海绵的接触面积均减小。小彬可以改变物块A的放置方向，从而改变物块与海绵的接触面积，同时保持物块对海绵的压力不变，可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。 13.某次加工螺母的过程中，裁出底面为正八边形的金属柱体，其质量为，底面积为。如图1所示，金属柱体放在水平地面上，其对地面的压强为_______Pa；从中心挖出和其等高、底面半径为的圆柱体后，分别如图2和图3所示放在水平地面上，对地面的压强分别为和，且，则约为________cm。（已知该金属密度为，取1.4、取3.1、取） 【答案】1600 1 【解析】金属柱体放在水平地面上，对地面的压力为，根据可知，其对地面的压强为。 正八边形的金属柱体的体积为，金属柱体的高为，根据正八边形边长和面积的关系有，可得，解得，根据，可知图2中金属柱体对地面的压强和图1中金属柱体对地面的压强相等，即，由可得，图3中金属柱体对地面的压强为，图3中接触面积为，则图3中螺母对地面的压力为，此时螺母的重力为，则减小的重力为，则减小的质量为，已知从中心挖出和其等高、底面半径为的圆柱体，则挖去圆柱体的体积为，则挖去圆柱体的底面积为，则底面半径为。 第 15 页 共 16 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.3.1 压强—固体压强 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（7基础6强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 压力的作用效果】 1.压力 垂直作用在物体表面上的力叫压力。 注：压力是一种弹力：压力是物体相互接触时，接触面之间相互挤压而产生的力。 2.压力产生的条件 两物体要相互接触，并且相互挤压而发生弹性形变。 注意：接触的物体不一定存在压力。 3.压力的特点 (1)压力作用在受力物体表面，方向与受力物体的表面垂直并指向受力物体。 (2)作用点在受力物体的接触面上。 4.压力和重力的关系 压力 重力 区别 产生原因 物体间相互挤压发生弹性形变 地球对物体的吸引作用 力的性质 弹力 引力 施力物体 产生压力的物体 地球 力的作用点 受力物体的表面 物体的重心 力的方向 与接触面垂直，指向受力物体 总是竖直向下 力的大小 与形变的大小有关 与物体质量成正比 作用效果 使物体发生弹性形变 使附近的物体落回地面（改变物体的运动状态） 力的示意图 联系 （1）压力不是重力，但很多时候压力是由重力产生的； （2）当物体在水平面上静止或做匀速直线运动时，物体对水平面压力的大小、方向跟物体受到的重力的大小、方向相同 ①重力和支持力是一对平衡力； ②压力和支持力是一对相互作用力； ③在数值上，压力=重力。 5.影响压力作用效果的因素 (1)由1组、2组可得出结论：在受力面积相同的条件下，压力越大，压力的作用效果越明显。 (2)由2组、3组可得出结论：在压力大小相同的条件下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 (3)压力的作用效果与压力大小、受力面积的大小有关。 （将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度—控制变量法和转换法） (4)压力的直接作用效果是物体发生弹性形变。 (5)压力的作用效果由单位面积上受到的压力大小决定的。 6.压强 （1）定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。 （2）压强可以定量地描述压力的作用效果。 （3）压强的计算公式： ①P表示压强，F表示压力，S表示受力面积； ②用字母表示公式为，变形公式为或。 （4）压强的单位： ①压强国际制单位是帕斯卡，简称帕，符号为。 ②，1Pa表示的物理意义：的面积上受到的压力为1N。 ③一张对折报纸对桌面压强约为1Pa。初中生两只脚站立时，对地面的压强约为。 【特别提醒】受力面积是施力物体挤压受力物体时，二者相互接触的面积。不接触或只有接触没有挤压的面积不能算。 如，人行走，算1只脚面积；人站立，算2只脚面积；大象行走，算2只脚面积；汽车，算4个轮胎面积；坦克，算2条履带面积。 注意：计算液体和规则柱状体（圆柱体、长方体、正方体）压强，都可用公式 （推导：，则） （5）任何物体能承受的压强都有一个限度，超过这个限度，物体就会遭到损坏。 【例1-1】缙云烧饼名扬海外，如图是烧饼制作过程中从揉团到压扁的过程，则面团变成面饼后对桌面的（ ） A. 压力变小 B. 压力变大 C. 压强变小 D. 压强变大 【例1-2】如图，物体与墙的接触面积为0.1m2。某人用 200N 的力将重为 130N 的物体压在墙上处于静止状态，则物体对墙的压强是_______Pa，物体受到墙对它的摩擦力为_______N。 【答案】2000 130 【解析】物体对墙的压强p=F/S=200N/0.1m²=2000Pa；物体处于静止状态，所以物体受到墙对它的摩擦力f=G=130N。 【例1-3】在 “探究压力作用效果与哪些因素有关” 的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。 （1）实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果。 （2）对比甲、乙两图可以得出：当压力大小一定时，受力面积____________，压力作用效果越明显。 （3）由甲、丙两图可以探究压力作用效果与____________的关系，可得出的初步结论是________________________。 （4）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点是________（填 “正确” 或 “错误”）的，理由是________________________，要验证小强的想法，你的做法是________________________________。 【答案】(1) 凹陷程度 (2) 越小 (3) 压力大小 受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显 (4) 错误 没有控制受力面积相同 将图丁中的一木块叠放在另一块的上方 【解析】(1) 力可以改变海绵的形状，通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。 (2) 题图甲、乙中，压力相同，受力面积越小，海绵凹陷程度越大，压力作用效果越明显，可以得出在压力大小一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 (3) 题图甲、丙中，受力面积相同，木块对海绵的压力大小不同，故可探究压力作用效果与压力大小的关系。由题图甲、丙可知，受力面积相同，木块对海绵的压力大小不同，题图丙中压力大，海绵的凹陷程度大，压力作用效果明显，故可初步得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 (4) 对比题图甲、丁，得出压力作用效果与压力大小无关，该观点是错误的，因为没有控制受力面积相同，同时改变了压力大小和受力面积大小，存在两个变量；要验证小强的想法，应保持受力面积相同，改变压力大小，故可以将题图丁中的一木块叠放在另一块的上方进行实验。 【变式1-1】为了说明骑电动车要戴安全头盔的重要性，小科同学做了一个模拟实验：将两个相似的鸡蛋甲、乙分别固定在垫有海绵的基座上。在鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖，拿一根筷子用相同的力分别敲击（如图所示）。结果鸡蛋甲完好无损，鸡蛋乙立即破碎。下列叙述不正确的是（ ） A. 要提高实验的可靠性，还需多次实验 B. 敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙小 C. 垫有海绵的基座可以减小受力面积 D. 鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 【答案】C 【解析】可以通过多次实验来寻找普遍规律，所以要提高实验的可靠性还需多次实验，故 A 正确；放上瓶盖后，鸡蛋甲上方的受力面积增大了，在压力一定时，鸡蛋甲受到的压强减小了，所以敲击时鸡蛋甲上部受到的压强比乙小，垫有海绵的基座是为了增大受力面积，从而减小压强，故 B 正确，C 错误；鸡蛋乙被敲碎，说明力能改变物体的形状，故 D 正确。故选 C。 【变式1-2】人在行走、站立、平躺及负重等不同状态时，对水平地面的压强大小不同，如图所示，甲、乙分别表示中学生正常行走时和负重时对水平地面的压强 p 与受力面积 S 的情况，已知中学生的体重约为 50kg，则下列根据图像判断人在乙时的状态及负重物体的质量最符合实际的是（g 取 10N/kg）（ ） A. 行走，10kg B. 平躺，20kg C. 站立，50kg D. 站立，30kg 【答案】D 【解析】由题图可知甲、乙压强之比为，乙受力面积为甲的2倍，所以甲为行走，乙为站立，则，中学生的质量约为50kg，中学生的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，则甲对地面的压力F甲=500N，所以乙对地面的压力F乙==800N，乙对地面的压力等于中学生和负重物体的总重力，负重物体的质量m'==30kg，故ABC错误，D正确。故选D。 【知识点2 增大或减小压强的方法】 1.增大压强的方法：减小受力面积（刀刃、钉鞋、啄木鸟的喙）；增大压力。 2.减小压强的方法：增大受力面积（坦克履带、沙发、骆驼的脚趾）；减小压力。 【例2】儿童增高坐垫放在椅面上，可以让儿童舒服地使用成人座椅｡如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 坐垫底部有粗糙的胶点，可以增大摩擦力，使坐垫不容易滑动 B. 坐垫使用柔软的海绵，可以减小压力，从而减小压强 C. 若儿童坐在坐垫上静止，则坐垫受到的重力和椅子对坐垫的支持力是一对平衡力 D. 若坐垫的质量为 300 g， 则坐垫受到的重力为 3000 N (g=10N/kg) 【变式2-1】如图所示是工人用橡胶锤为墙面铺设瓷砖的情景，以下说法中错误的是（ ） A. 橡胶锤敲击时通过增大受力面积减小压强 B. 锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力是一对平衡力 C. 锤头对瓷砖的压力和瓷砖对锤头的支持力是一对相互作用力 D. 工人套上粗糙的手套可以增大手与锤把之间的摩擦力 【变式2-2】新型膨胀式安全带 (如图) 紧缚力达到一定的值，藏在安全带里的气囊就会快速充气，迅速形成气囊袋，对驾乘人员起到更好的保护作用｡下列关于膨胀式安全带说法正确的是（ ） A. 该安全带会使人的惯性减小 B. 该安全带可以使人所承受的力减小 C. 当车加速时，该安全带就会自动充气 D. 该安全带充气后增大与人体的接触面积，减小压强，可避免人员被勒伤 模块三 课后作业 基础巩固 1.如图所示是一个在水平桌面上的均匀木块，若沿虚线切去一半，将其放在上边，此时地面受到的压强是原来的（ ） A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四分之一 2.俗语“磨刀不误砍柴工”中将刀磨锋利的目的是（ ） A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强 3.将一块砖平放、侧放、竖放在同一水平面上，则它对水平面的压力和压强（ ） A.压力和压强都相等 B.压力相等，平放压强最大 C.压强相等，竖放压力最大 D.压力相等，竖放压强最大 4.太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。当运动员从如图1所示姿势换成图2姿势时，他对水平地面的（ ） A.压力变大，压强不变 B.压力变大，压强变大 C.压力不变，压强变小 D.压力不变，压强变大 5.菜刀、剪刀等使用一段时间就要磨一磨，可以增大使用时的压强，下列物品的设计同样可以增大使用时的压强的是（ ） A.图钉帽做得面积很大 B.安全锤的锤头做得较尖 C.书包背带做得比较宽 D.水性笔上握笔的位置做得比较软 6.与救援人员铺设木板帮助小明和小红走出泥潭时改变压强的方法相同的是（ ） A.推土机土铲锋利 B.破窗锤前端很尖 C.篆刻刀很锋利 D.火车轨道下铺枕木 7. 2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面南极-艾特肯盆地，这是人类历史上首次登陆月球背面，图是嫦娥六号探测器，成功着陆月球背面3D动画模拟图。嫦娥六号着落架下方安装圆盘型“脚”，其目的是（ ） A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强 强化提升 8.一本书放在水平桌面上，如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动，使其一部分移出桌面（但未倾覆），在此过程中，书对桌面的压力和压强的变化情况是（ ） A.压力不变，压强变大 B.压力变小，压强变大 C.压力变大，压强不变 D.压力变大，压强变小 9.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（ ） A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于进食 B.狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于吃食物 C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积减小压强，有利于水中游行 D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走 10.如图所示，两手指用力挤压铅笔的两端使它保持静止，下列说法中正确的是（ ） A.铅笔静止时，两手指对铅笔的压力是相互作用力 B.左边手指受到的压强大于右边手指受到的压强 C.左边手指受到的压强小于右边手指受到的压强 D.实验表明可以通过增大受力面积的方法增大压强 11.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3，高度之比为2:3，构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为和，将B放在水平地面上，A叠放在B上面（图1），B对地面的压强为，若把B叠放在A上面（图2），B对A的压强为，若，取，则_______________；若A的重力为5N，则图1中B对地面的压力为____________N。 12.在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。 (1)实验中压力的作用效果是通过海绵的____________来体现的，________（填“可以”或“不可以”）用木板代替海绵来完成实验。 (2)比较图1、图2所示的实验现象，将小桌分别正立放在海绵上，这样做的目的是控制____________相同；改变压力的大小，可以得出结论：________________________________。 (3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论，下列实例中，可用此结论解释的是_______。 A.书包的背带做得很宽 B.严禁货车超载 (4)图3中桌面对海绵的压强为，小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上，静止时如图4所示，桌面对沙子的压强为，则______（填“<”“=”或“>”）。 (5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究，如图5所示，将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后，发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化，由此他得出结论：压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是________________________________________。 13.某次加工螺母的过程中，裁出底面为正八边形的金属柱体，其质量为，底面积为。如图1所示，金属柱体放在水平地面上，其对地面的压强为_______Pa；从中心挖出和其等高、底面半径为的圆柱体后，分别如图2和图3所示放在水平地面上，对地面的压强分别为和，且，则约为________cm。（已知该金属密度为，取1.4、取3.1、取） 第 12 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $