第九讲 压强
第1节 压力、压强(6年5考)
一、压力
1.定义：物理学中将 作用在物体表面的力叫做压力.
2.三要素：
(1)方向：总是与被压物体表面 并指向被压物体内部.
(2)作用点：被压物体表面.
(3)压力F压与重力G、外力F的关系(如图所示)：
F压 G F压=G-F拉＜G F压 G F压=F(与重力 F压=F-G
的大小无关)
水平面 斜面 竖直面 天花板
3.压力的作用效果：不仅跟 的大小有关，而且跟 有关，要比较压力的作用效果，就应取相同的 .
二、压强
1.定义：在物理学中，物体所受 的大小与 之比叫做压强.
2.公式：用公式表示为p=，其单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa，F表示压力，S表示物体的受力面积.
3.增大和减小压强的方法：
①增大压强的方法：a.受力面积一定时增大压力；b.压力一定时减小受力面积；c.在增大压力的同时减小受力面积；②减小压强的方法：a.受力面积一定时减小压力；b.压力一定时增大受力面积；c.在减小压力的同时增大受力面积.
【即时训练】
如图所示，物体重20 N，它与竖直墙面的接触面积是0.2 dm2，现用30 N的水平力把物体按在墙上，墙面受到的压强是 Pa.
固体压强的相关判断与计算
第一步：找压力F.水平面上静止的物体：F=G，在计算时应注明：由F=G得p==.
第二步：S为受力面积，即受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积.(如计算车对地面的压强时，S为所有车轮的受力面积之和)
【针对训练1】固体压强的相关计算
1.一辆四轮洒水车装满水时车的总质量为12 t，每个轮胎与地面接触的面积为0.15 m2，此时装满水的车静止在水平路面上，对路面的压强是 Pa；已知该洒水车总共可以装9 t水，洒水车将水罐内的水洒完后，静止在地面上，车对路面的压力是 N，压强是 Pa.(g取10 N/kg)
固体压强的切割、叠放问题
1.固体的切割问题：规则柱状物体，压强可用p=ρgh来求解.
(1)竖切：对规则物体竖切后，h不变，压强不变；对于不规则物体，只能用p=求压强.
(2)横切：受力面积S不变，压力F变化，计算方式有以下三种：
①切去质量m切时：用p==求剩余物体的压强；
②切去体积V切时：先根据公式m=ρV求出质量，再用p==求剩余物体的压强；
③切去厚度h切时：对于规则物体，用p=ρg(h物-h切)求剩余物体压强；对于不规则物体，只能用p=求压强.
2.物体的叠放问题：
两个物体叠加后放置在水平面上时，对水平面的压力为总重力，受力面积为与水平面的接触面积，由于叠加后不再是直柱体，只能选取公式p=进行比较和计算.
【针对训练2】固体压强的切割、叠放问题
2.如图，质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA＞ρB)，它们对地面的压强分别为pA和pB，则pA pB.现竖直切去左半部分(如图中虚线所示)，剩余部分对地面的压强分别为p′A和p′B，则p′A p′B，p′A pA.(均填“＞”“＜”或“=”)
第2题图 第3题图
3.如图所示，甲、乙为两个实心均匀正方体，它们对水平地面的压力相等，分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分，它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙.(均填“＞”“＜”或“=”)
(1)若沿水平方向切去相同质量，p甲 p乙.
(2)若沿竖直方向切去相同体积，p甲 p乙.
4.如图1所示，一个重为G1、底面积为S1的正方体物块甲静止在水平地面上，将一重为G2、底面积为S2的正方体物块乙放在甲上面，此时甲对水平地面的压强为；如图2所示，将物块甲放在物块乙上面，则此时乙对水平地面的压强为.
图1 图2
探究影响压力作用效果的因素
1.实验装置图
2.实验器材分析：
(1)海绵(容易发生形变，使实验现象更明显).(2)砝码(改变压力的大小).
3.实验方法
(1)转换法(通过海绵的 来显示压力的作用效果).
(2)控制变量法
①在压力不同时，控制 相同，探究压力的作用效果与压力大小的关系；
②在受力面积不同时，控制 的大小相同，探究压力的作用效果与受力面积的关系.
4.实验结论：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显.
5.交流与反思
(1)改变受力面积大小的方法(将小桌子正立或倒立放置).
(2)被压物体发生形变的原因(力可以改变物体的形状).
(3)可替代海绵的材料(沙子、橡皮泥等容易发生形变的物体).
【母题】在探究“压力的作用效果到底与哪些因素有关”的实验中，小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验.
甲 乙 丙
图1
◆基础练
(1)图1中通过观察 来比较压力的作用效果， (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验.
(2)比较甲、乙两图，将两个相同的小桌分别正立放在海绵上，其目的是控制 相同.改变压力的大小，可得结论是当 相同时，压力越 ，压力的作用效果越明显.
(3)比较图1中 两次实验，可得出结论：压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越
明显.下列实例中，直接应用该结论的是 (多选).
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.交通管理部门规定，严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
(4)本实验所采用的科学探究方法除了控制变量法，还有 (填“转换法”或“等效替代法”).
(5)此实验 (填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵，原因是 .
◆提升练
(6)某同学利用两块完全相同的砖和海绵进行了如图2所示的实验，从而得出压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是 .
图2 图3
(7)小红拿自己的铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，她设计了如图3所示的两种方案，你认为图3中 (填“A”或“B”)方案更合理一些，另一种方案不合理的原因是没有控制 相同.
增大、减小压强的方法(6年3考)
1.(2024省卷15题第2空1分)铁轨下面铺设枕木是通过增大受力面积的方式来 压强.
2.(2023省卷10题第2空1分)2023年1月3日，“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆，开启了月球探测的新旅程，“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的圆形大脚掌，目的是通过 来减小对月球表面的压强，适于在松软的月球表面实现稳定着陆.
固体压强的理解及计算(6年5考)
3.(2023省卷17题第2空1分)一实验小组利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上探究“影响压力作用效果的因素”后，又将图甲中的小桌和砝码放到桌面上，如图乙所示.比较甲、乙两种情况中小桌产生的压强为p甲 p乙.
甲 乙第九讲 压强
第1节 压力、压强(6年5考)
一、压力
1.定义：物理学中将垂直作用在物体表面的力叫做压力.
2.三要素：
(1)方向：总是与被压物体表面垂直并指向被压物体内部.
(2)作用点：被压物体表面.
(3)压力F压与重力G、外力F的关系(如图所示)：
F压=G F压=G-F拉＜G F压
水平面 斜面 竖直面 天花板
3.压力的作用效果：不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积有关，要比较压力的作用效果，就应取相同的受力面积.
二、压强
1.定义：在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强.
2.公式：用公式表示为p=，其单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa，F表示压力，S表示物体的受力面积.
3.增大和减小压强的方法：
①增大压强的方法：a.受力面积一定时增大压力；b.压力一定时减小受力面积；c.在增大压力的同时减小受力面积；②减小压强的方法：a.受力面积一定时减小压力；b.压力一定时增大受力面积；c.在减小压力的同时增大受力面积.
【即时训练】
如图所示，物体重20 N，它与竖直墙面的接触面积是0.2 dm2，现用30 N的水平力把物体按在墙上，墙面受到的压强是1.5×104Pa.
固体压强的相关判断与计算
第一步：找压力F.水平面上静止的物体：F=G，在计算时应注明：由F=G得p==.
第二步：S为受力面积，即受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积.(如计算车对地面的压强时，S为所有车轮的受力面积之和)
【针对训练1】固体压强的相关计算
1.一辆四轮洒水车装满水时车的总质量为12 t，每个轮胎与地面接触的面积为0.15 m2，此时装满水的车静止在水平路面上，对路面的压强是2×105Pa；已知该洒水车总共可以装9 t水，洒水车将水罐内的水洒完后，静止在地面上，车对路面的压力是3×104N，压强是5×104Pa.(g取10 N/kg)
固体压强的切割、叠放问题
1.固体的切割问题：规则柱状物体，压强可用p=ρgh来求解.
(1)竖切：对规则物体竖切后，h不变，压强不变；对于不规则物体，只能用p=求压强.
(2)横切：受力面积S不变，压力F变化，计算方式有以下三种：
①切去质量m切时：用p==求剩余物体的压强；
②切去体积V切时：先根据公式m=ρV求出质量，再用p==求剩余物体的压强；
③切去厚度h切时：对于规则物体，用p=ρg(h物-h切)求剩余物体压强；对于不规则物体，只能用p=求压强.
2.物体的叠放问题：
两个物体叠加后放置在水平面上时，对水平面的压力为总重力，受力面积为与水平面的接触面积，由于叠加后不再是直柱体，只能选取公式p=进行比较和计算.
【针对训练2】固体压强的切割、叠放问题
2.如图，质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA＞ρB)，它们对地面的压强分别为pA和pB，则pA>pB.现竖直切去左半部分(如图中虚线所示)，剩余部分对地面的压强分别为p′A和p′B，则p′A>p′B，p′A=pA.(均填“＞”“＜”或“=”)
第2题图 第3题图
3.如图所示，甲、乙为两个实心均匀正方体，它们对水平地面的压力相等，分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分，它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙.(均填“＞”“＜”或“=”)
(1)若沿水平方向切去相同质量，p甲
图1 图2
探究影响压力作用效果的因素
1.实验装置图
2.实验器材分析：
(1)海绵(容易发生形变，使实验现象更明显).(2)砝码(改变压力的大小).
3.实验方法
(1)转换法(通过海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果).
(2)控制变量法
①在压力不同时，控制受力面积相同，探究压力的作用效果与压力大小的关系；
②在受力面积不同时，控制压力的大小相同，探究压力的作用效果与受力面积的关系.
4.实验结论：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显.
5.交流与反思
(1)改变受力面积大小的方法(将小桌子正立或倒立放置).
(2)被压物体发生形变的原因(力可以改变物体的形状).
(3)可替代海绵的材料(沙子、橡皮泥等容易发生形变的物体).
【母题】在探究“压力的作用效果到底与哪些因素有关”的实验中，小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验.
甲 乙 丙
图1
◆基础练
(1)图1中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，可以(填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验.
(2)比较甲、乙两图，将两个相同的小桌分别正立放在海绵上，其目的是控制受力面积相同.改变压力的大小，可得结论是当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显.
(3)比较图1中乙、丙两次实验，可得出结论：压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越
明显.下列实例中，直接应用该结论的是AC(多选).
A.有些课桌的边缘设计成圆弧形状
B.交通管理部门规定，严禁货车超载
C.书包要用宽的背带
(4)本实验所采用的科学探究方法除了控制变量法，还有转换法(填“转换法”或“等效替代法”).
(5)此实验不能(填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵，原因是硬纸板硬度较大，受到力的作用时凹陷深浅不明显.
◆提升练
(6)某同学利用两块完全相同的砖和海绵进行了如图2所示的实验，从而得出压力的作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是改变了受力面积大小，但没有控制压力大小不变.
图2 图3
(7)小红拿自己的铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，她设计了如图3所示的两种方案，你认为图3中B(填“A”或“B”)方案更合理一些，另一种方案不合理的原因是没有控制压力大小相同.
增大、减小压强的方法(6年3考)
1.(2024省卷15题第2空1分)铁轨下面铺设枕木是通过增大受力面积的方式来减小压强.
2.(2023省卷10题第2空1分)2023年1月3日，“嫦娥四号”探测器实现人类探测器的首次月背软着陆，开启了月球探测的新旅程，“嫦娥四号”的腿上长着脸盆一样的圆形大脚掌，目的是通过增大受力面积来减小对月球表面的压强，适于在松软的月球表面实现稳定着陆.
固体压强的理解及计算(6年5考)
3.(2023省卷17题第2空1分)一实验小组利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上探究“影响压力作用效果的因素”后，又将图甲中的小桌和砝码放到桌面上，如图乙所示.比较甲、乙两种情况中小桌产生的压强为p甲=p乙.
甲 乙
