物理九年级人教新课标14.1压强课课解析与练习

14．1 压强 在茫茫雪原上，步行的人常会陷入及膝深的雪中，滑雪者却不会陷下去，这是什么原因呢？ 智 能 提 要 问：压力与压强是两个不同的物理量，它们有哪些区别？有什么联系？ 答：(1)概念不同：压力是垂直作用于物体表面的力，它是由于支承面受到挤压而产生的； 压强是物体单位面积上受到的压力，它是表示压力作用效果的物理量． (2)单位不同：在国际单位中，压力的单位是 N，压强的单位是 Pa． (3)由压强公式 p＝F／S 可知，压强大小不仅与压力大小有关，还与受力面积的大小有 关．在压力一定时，压强和受力面积成反比；在受力面积一定时，压强与压力成正比．不能 认为“压力越大，压强就一定越大”，同样，如果压强大，压力也不一定大，总之，压强大 小是由压力大小和受力面积大小共同决定的． 问：运用压强公式 S Fp  时，应注意些什么？ 答：压强的公式：p＝F／S，应用公式时，应注意下列几点： (1)公式中 F 是压力，而不是重力，但在某种情况下，压力在 数值上等于重力，如物体放在水平面上就是这样． (2)公式中的 S 是受力面积，它是施力物体挤压受力物体时， 二者相互挤压接触的面积，而不是其他面积． (3)压力 F 和受力面积 S 之间不存在因果关系．但压强 p 和 F、S 之间却有密切的关系： 在 S 一定时 p 与 F 成正比；在 F 一定时，p 与 S 成反比． (4)在国际单位制中压强的单位是帕斯卡(Pa)，应用公式 p＝F／S 计算时，单位要统一， 特别是面积的单位必须用 m2． 问：减小压强和增大压强分别有哪些方法？ 答：任何物体能承受的压强都有一定的限度，超过这个限度，物体就会被压坏，就要减小压 强；为了顺利地进入物体，则需要增大压强.根据压强定义式 p=F／S，不难看出，减小压强 压 力 和 压 强 压 力 定义 方向 与重力 的区别 压 强 定义 计算公式 单位 增大和减小 压强的方法 注意：这种情况下 也不能说重力就 是压力． 你能说出来吗？ 有三种方法：(1)当压力 F 一定时，增大受力面积 S；(2)当受力面积 S 一定时，减小压力 F； (3)在条件允许的情况下，可以同时减小压力 F 和增大受力面积 S． 同理，增大压强也有三种方法． 中 考 撷 要 压强知识点始终是中考中主要内容之一，一方面它综合了力、受力分析方面的知识，其 次它是浮力等知识的基础，再次压强知识在生活与生产实际中有着广泛的应用．因此无论是 选择、填空、作图、实验探究还是问答与计算题中都出现压强的考点．本节内容作为考试的 范围有压力、压强的概念，压强定义式及其应用． 智 能 拓 展 大力士捏鸡蛋 很早以前，有一个年轻人十分逞强．一次，他参加了一个丰盛的宴席，客人们边吃边 谈论着天下的一些能人，夸奖着他们如何力大无比．突然，这位年轻人摆出一副不屑一顾的 神气说：“我是天下最有力气的人，在座的诸位客人，敢不敢来同我比一下力气?” 这时，邻座走出一位白胡子老公公，他来到年轻人面前，拍拍他的肩膀说：“小兄弟， 你说自己是天下无敌的大力士，请你当众向大家表演一下，用一只手把—只鸡蛋捏碎了，我 们就承认你是个大力土．” 这位年轻人笑呵呵地把一只鸡蛋捏在手心里，嘴里说着，“这还不容易．”心里却在想： 你这个老头儿，太小看人了!客人们都围着年轻人观看，只见年轻人虽然使出了吃奶的力气， 把脸憋得通红通红的，但还是没有把这个鸡蛋捏碎．于是，他不由得惭愧地低下头，认输了．从 此他再也不敢随便夸口了. 一只鸡蛋在碗口上轻轻一磕就碎了，可为什么用手捏它就不碎呢? 智 能 归 例 题型一 知道压力的概念，并知道压力与重力的区别，经历探究压力作用效果的实验 过程，知道影响压力作用效果的因素 例 一个物体重为 20N，把它放在斜面上(如图 13-1 所示)，请用力的 示意图画出物体受到的重力和斜面受到的压力． 知识点 压力与重力的区别 闯关点拨 重力方向是竖直向下的，其作用点在重心(若是质量分布 均匀规则物体，则在几何中心)．压力的作用点在受力物体的表面 上，其方向垂直于受力物体表面． 解 画力的示意图，首先要确定研究对象，先画物体受到的重力，是地球对物体施加的力， 作用点在物体的重心上，方向竖直向下，而压力的施力物体是放在斜面上的物体，受力 物体是斜面，方向垂直于斜面向下．作用点在受力物体表面，即在斜面上． 答 如图 13-2 所示，重力为 G，压力为 F 题型二 理解压强的概念、公式 图 9-1 图 13-1 图 13-2 例 1 下列说法中正确的是 ( ) A．压力越大，压强一定越大 B．受力面积越小，压强一定越大 C．受力面积不变，物体的重力越大，压强一定越大 D．压力不变，受力面积越大，压强一定越小 知识点 压强概念的理解 闯关点拨 压强是表示压力作用效果的，它的大小是由压力和受力面积大小共同决定的．正 确理解公式 S Fp  是解答本题的关键． 解 A 选项中只有在受力面积一定时，压力越大，压强一定越大，故 A 说法是错误的；B 选项中只有压力一定时，受力面积越小，压强一定越大，B 也是错误的； C 选项中受力 面积是一定的，但压力不一定是由重力产生的．如果压力是由重力产生的，其大小也不 一定等于重力，故 C 的说法也是错误的． 答 选 D 例 2 某同学穿钉鞋赛跑时，脚对钉鞋的压强为 1p ，鞋钉对跑道的压强为 2p ，则（ ） A． 21 pp  B． 21 pp  C． 21 pp  D．条件不足，无法比较 知识点 考查对压强公式的理解 闯关点拨 由压强公式 S Fp  可以看出，在压力一定时，受力面积越小，压强越大. 解 脚对钉鞋的压力和鞋钉对跑道的压力都等于人 的重力，两者相等， 脚与钉鞋的接触面积 远大于鞋钉对跑道的接触面积，因而 21 pp  . 答 选 A 题型三 能用压强公式进行简单计算 例 1 体积为 1dm3 的正方体铜块放在面积为 1m2 的水平桌面上，它对桌面的压力和压强分 别是多大?(g＝10 N／kg，ρ铜=8.9×103kg／m3) 知识点 利用压强公式进行计算 闯关点拨 压强公式中，S 是指受力面积，即物体与接触面间互 相挤压的那部分面积，而不是桌面的面积(桌面面积 1m2 是多余 条件)，千万不能搞错． 解 铜块对桌面的压力大小等于铜块的重力， 即 F＝G＝mg＝ρ铜 gV＝8.9×103kg／m3×10 N／kg×10-3m3＝89 N； 由于正方体铜块的下底边长为 a= 3 33 1dmV =1dm，小于桌面的边长 1 m，所以铜块与桌面 的受力面积为正方体的底面积 S＝a2=(1dm)2=10-2m2. 铜块对桌面的压强为 Pa108.9m10 89N 3 22-  S Fp ． 小助手：鞋钉对跑道的压力实际上 应等于人重加鞋重，但鞋的重力可 忽略不计． 确定受力面积的大 小是关键． 友情提示 合并以上两式可得铜块对桌面的压强为 Pa.108.9m10N/kg 10kg/m108.9 ga a ga 31-33 2 3    S ρgV S G S Fp 例 2 质量为 20t 的坦克，每条履带与地面的接触面积为 2m2，求： （1）坦克所受到的重力是多大? (2) 若冰面所能承受的最大压强为 6× 104 Pa，坦克能否直接从冰面上通过? 知识点 考查压力与压强的计算 闯关点拨 坦克能否直接从冰面上通过可用两种方法去判断：①根据公式 F＝pS 算出面 积为 4 m2 的冰面所能承的最大压力，如果冰面承受的最大压力大于坦克的重力则可以通 过，若小于坦克的重力就不能通过，②根据公式 S Fp  求出坦克对冰面的压强，若小于 冰面所能承受的最大压强就可以直接通过． 解 （1）坦克所受到的重力 G＝rng = 20× 103kg× 9.8N／kg = 1.96×105N； （2）解法 1：4 m2 (受力面积为两条履带的面积)的冰面能承受的最大压力为： F＝pS = 6 × 104 Pa × 4 m2＝2.4 × 105N>1.96× l05 N 所以冰面能承受坦克的重力，坦克能够直接通过． 解法 2：坦克对冰面的压强为 Pa104.94m N101.96 4 2 5  S Fp坦 S 红)，深浅相同，则他们对沙地的压力及压强相比是 ( ) （题型二） A．F 师>F 红，p 师>p 红 B．F 师=F 红，p 师=p 红 C．F 师>F 红，p 师F 红，p 师=p 红 13．试试看：有两组同样的砖，A 组一块，B 组两块．每块的长∶宽∶高＝4∶2∶l，要使 这两组砖对地面的压强相等，可怎样放?同学们想出了多种放法，请你至少写出 3 种： (1)______________________；(2) _______________________；(3)______________________； 14．实验题：一本初中物理书平放在水平桌面上，如何测定它对桌面的压强?请写出你实验 中的器材：______________________；步骤：A.__________________________， B.___________________________；表达式：_____________________________.（题型二） 15．若取一块砖和一块 20cm×10cm×5cm 的海绵.将砖块分别平放、侧放和竖直放置在水 平桌面上的海绵表面，注意观察海绵表面的三次凹陷程度，能得出的结论是： ___________________________________________________________________. 再将相同的几块砖叠放在海绵上，观察放置砖块的多少与海绵表面凹陷程度有何关系，还能 得出的结论是_____________________________________________. （题型一） 16．在海滩发案现场留下了罪犯清晰的站立脚印，公安人员立即用蜡浇注了如图 13-13 所示 的鞋模．经测量蜡鞋模的平均厚度为 3 cm，质量 675g；又经测试 达到脚印同样深度的压强为 1.5 × 104Pa，则罪犯的体重为 _____________. (ρ蜡＝0.9×103kg／m3，g＝10N／kg，写出带公式 的运算过程) （题型三） 14．2 液体的压强 图 13-13