初中物理第十章 压强和浮力压强教案设计

专项十  压强和浮力

1 压强

【知识梳理】

一、压力

压力：      作用在物体表面上的力叫压力，如下图所示

①　压力并不都是由      引起的（图三：图钉对墙壁的压力）。把物体放在桌面上，如果物体不受其它力作用，则压力F等于物体受到的      。

②　固体可以      、      不变地传递压力。

图一：水杯对桌面的压力竖直向下图二：木块对斜面的压力垂直斜面向下图三：图钉对墙壁的压力垂直墙壁向左

二、压强

压强：物体                  叫压强。

①　压强是表示                  的物理量。

②　压强公式：      。其中，压强p的单位是帕斯卡（简称为帕），符号是Pa；压力F的单位是牛，符号是N；S是受力面积（是两物体的接触部分），单位是米2，符号是m2。

三、压强的利用

①　大压强：当受力面积不变时，增大      ；当压力不变时，减小      ；压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。如：墙钉、斧头、安全锤都是增大压强的例子。

①　减小压强：受力面积不变时，减小      ；压力不变时，增大      ；压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如图五：铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。

【易混淆点】

一、压力

1．定义：垂直作用于物体表面的力；

2．作用点：在受压物体表面上；

3．方向：垂直于受力面且指向受力物体；      

4．*压力产生的条件：只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力；

5．压力和重力的区别：物体受重力作用，可能对接触面产生压力，但压力大小不一定等于物体的重力。

注意：压力并不都是由于重力引起的，也不一定与重力的方向相同。一般情况下，压力和重力大小并不相同，往墙上按图钉时压力与重力毫无关系，只有物体放到水平面上时，压力等于重力。

二、影响压力的作用效果的因素

压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。

压力的作用效果不但与压力的大小有关还与受力面积的大小有关，所以研究影响压力的作用效果的因素必须采用控制变量法。

三、压强

1．物理意义：压强是表示压力作用效果的的物理量；

2．定义：物理学中，把物体所受的压力与受力面积之比。

3．公式：压强=    即p=  (适用于固体、液体和气体)

4．单位：在国际单位制中，压力的单位是牛，面积的单位是米2，压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa，1Pa=1N/m2；

5．压强和压力的区别：压强是表示压力作用效果的物理量，压力作用效果越明显，压强就越大。压力的大小与受力面积无关，而压强的大小等于单位面积上压力的大小，因此压强不但与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关。

四、改变压强的方法

1．增大压强的方法：增大压力、减小受力面积。例如：压路机的轮子一般做的很重、锋利的刀口容易切东西。

2．减小压强的方法：减小压力、增大受力面积。例如：坦克上的履带。

增大和减小压强，在实际生产生活中，有一定条件的限制，应根据实际情况来决定采用何种方法解决，如重型拖拉机安装有两条宽履带，原因是拖拉机本身很重，对地面的压力很大，要减小压强，不能减小压力，只能考虑增大受力面积的方法。

五、实验：估测人站立时对地面的压强  估算不规则表面面积

人鞋底面积的计算方法：在方格纸上留下鞋印，先数出不满一格的方格数，并除以2，再加上完整的方格数，可求得鞋印的面积。这是估算不规则表面面积的有效方法。

注意：人有两只脚。同样在计算汽车对地面压强时也要注意，受力面积一定要是总面积。

知识点一：压力

【探究重点】

【典例分析】

1. 关于压力，下列说法中正确的是 (     )

A.压力的大小总是等于物体的重力大小

B.压力的方向总是垂直于物体的表面

C.压力的方向总是竖直向下的

D.压力的方向有时垂直于物体的表面，有时不垂直于物体的表面

【真题操练】

2. 如图所示，砖头B放在泡沫上，将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，将其中一块拿走，则砖头对泡沫的压强       ，压力      (选增大、减小 、不变 )。

知识点二：压力的作用效果

【探究重点】

【典例分析】

3. 如果一个人在冰面上散步，当冰面快要破裂时，他采取的自救方法最恰当的是(　　)

A．马上站立不动 B．马上抬起一只脚不动

C．快速跑向安全区 D．趴下平躺爬向安全区

【真题操练】

4. 如图所示为甲、乙两人在雪地里的情景。甲、乙两人的总质量相等，下列关于甲、乙两人的说法正确的是(　　)

A．甲对雪地的压力比乙小

B．甲通过增大受力面积增大压强

C．乙对雪地的压力作用效果比甲明显

D．图中情景说明压力作用效果与压力大小有关

知识点三：压强

【探究重点】

【典例分析】

5. 植树节里，小红提了5 L水给刚栽的树苗浇水。如图所示，已知桶的质量为1 kg，手的受力面积为1.0×10﹣3 m2，则人手受到的压强是           Pa。(水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg)

【真题操练】

6. 如图所示，两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止。左手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1，右手指受到铅笔的压力为F2、压强为p2．则F1      F2，p1      p2(填“＞”、“＝”、“＜”)。

知识点四：增大或者减小压强的方法

【探究重点】

【典例分析】

7. 如图所示四个现象中，属于减小压强的是(　　)

A．坦克有宽大的履带 B．剪刀刃做的很薄

C．用钢丝切蛋器切蛋 D．用刀切苹果

【真题操练】

8. 如图所示的四个实例中，目的是为了增大压强的是(　　)

1. 纪念碑的基座建的很宽B．注射器针头做得很尖

C．书包带做得较宽D．坦克装有较宽的履带

知识点五：探究压力作用效果实验

【探究重点】

【典例分析】

9. 在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题：

(1)实验中小明是通过比较海绵的      来确定压力作用效果的大小；

(2)分析比较图甲、乙的实验现象，乙图中小桌子上放砝码的目的是为了增大      ；可以得出结论：当      相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；

(3)分析比较图乙、丙的实验现象，可以得出结论：当压力相同时，受力面积      ，(选填“越大”或“越小”)压力的作用效果越明显；

(4)此实验      (选填“能”或“不能”)用木板代替海绵，原因是：      。

【真题操练】

10. 如图所示，用一只矿泉水瓶和一块海绵等器材探究“影响压力的作用效果的因素”。

(1)实验时，通过观察       来比较矿泉水瓶对海绵的压力作用效果。

(2)在图A、B、C操作中，观察图       和       可知:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；观察图B和C可知：受力面积—定时，      越大，压力的作用效果越明显。

(3)若将矿泉水瓶放在石块上如图D所示，矿泉水瓶对石块的压力作用效果与A图中对海绵的压力作用效果      (选填“相同”或“不相同”)。

1. 下列估计最接近实际的是(　　)

A．一个中学生的体重约为50N

B．托起物理课本需要约25N的力

C．托起1个鸡蛋的力大约为1N

D．一个中学双脚站立时，对地面的压强约为1.5×104Pa

2. 放在水平桌面上的茶杯，对桌面有压力，下列说法正确的是 (　 　)

A．茶杯对桌面的压力不属于弹力

B．茶杯对桌面压力是由于茶杯发生形变而产生的

C．茶杯对桌面压力受力物体是茶杯

D．茶杯对桌面压力是由于桌面发生形变而产生的

3. 家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车重1.2×104N．驾驶员及乘客共重3×103N．在水平地面上小轿车对地面的压强是（  ）。

A．3.00×105Pa B．3.75×105Pa C．1.20×106Pa D．1.50×106Pa

4. 如图所示，同种材料制成的高度相同的实心长方体A和B放在水平桌面上，A的底面积是B的2倍，则它们对水平桌面的压力之比和它们对水平桌面的压强之比是(  )

A．1:1   2:1 B．1:1   1:2 C．2:1   1:1 D．2:1   2:1

5. 如图所示，用拇指和食指按压一支铅笔的两端，拇指和食指受到的压力分别为和，受到的压强分别为和，则______， ______(两空选填“>”<”或“=”)；若，笔尖的面积为，则______Pa。

6. 如图所示，小益用一块长方体金属块和一块海绵，探究影响压力作用效果的因素。实验现象说明，在________一定时，________，压力的作用效果越明显。
    
7. 在放假外出旅游时，小明发现所乘坐的汽车窗边放置有在紧急情况下使用的逃生安全锤，如图3所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形，这样做的目的是通过________受力面积的方法，从而________压强来破坏玻璃窗逃生（两空均选填“增大”或“减小”）。

8. 某同学利用课余时间测自己站立时对地面压强，他制作了一张方格纸，每小格边长为2cm，站在方格纸上并描下鞋底贴地部分的轮廓。他的质量为50kg，则他站立在地面上，对地面的压强是多大？(g取10N/kg)

9. 小王同学的质量为50kg。

(1)当他在水平地面上行走时，求他对地面的压力F；

(2)若他每只鞋底的触地面积为0.02m2，求他站立时对地面的压强p。

10. 在探究压力的作用效果跟什么因素有关时，科学实验小组利用小桌、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________来比较压力的作用效果的。   

(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到的结论是：________， 压力的作用效果越明显。   

(3)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应比较________两图的实验。   

(4)完成探究后，探究小组的一个同学又将一物体B放在泡沫塑料上，然后将物体沿竖直方向切成大小不同的两块，他发现它们对泡沫的压力作用效果相同，由此他矛盾的看到：压力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________。

1. 关于压力，下列说法正确的是

A．压力的施力物体一定是地球

B．压力的方向总是竖直向下

C．压力的大小，总是等于重力大小

D．压力与形变同时产生，同时消失

2. 下列实例中为了增大压强的是(　　)

A．斧刃磨得很锋利 B．图钉帽的面积做得较大

C．坦克装有宽大的履带 D．载重汽车装有很多轮子

3. 如图，手握住水杯保持静止，对此状态下列说法正确的是

A．手对水杯的握力与水杯对手的力是一对平衡力

B．手对水杯的摩擦力与水杯自身的重力是一对相互作用力

C．手对水杯的握力增大，则水杯所受的摩擦力随之增大

D．手对水杯的握力增大(手的姿势不变)，则手对水杯的压强增大

4. 甲乙两个物体放在水平桌面上，已知甲、乙两个物体的质量之比为 1：2，甲、乙两个物体与桌面受力面积之比为 2：3，则两个物体对桌面的压强之比为(　　)

A．4：3 B．3：4 C．3：1 D．1：3

5. 如图所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙高度相同，乙、丙的底面积相同．三者对地面的压强相等，下列判断正确的是：

A．ρ甲=ρ乙>ρ丙 B．ρ甲=ρ乙=ρ丙

C．m甲=m乙=m丙 D．m甲>m乙=m丙

6. 被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙地上，它的体重达4×103N，脚掌与沙地接触的总面积为8×10-2m2，骆驼对沙面的压力为      N；骆驼对地面的压强为      Pa。
7. 如图所示，某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中：
   
   (1)实验中是通过比较海绵的________来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做________法。
   (2)通过比较图甲和图乙两次实验，探究压力的作用效果与________的关系；通过比较图________和图________两次实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系，这种实验方法是________法。
   (3)实验结束后，同学们做了进一步的交流讨论，分析静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力和它受到的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对________力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对________力。
8. 2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为，g取。

(1)请计算2m厚的积雪对水平地面的压强；

(2)若2m厚的积雪，压在面积为的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。

9. 综艺节目《加油!向未来》中，短跑名将张培萌挑战山鹰FTC-2 000 喷气教练机，50 m跑以约5.6 s的成绩战胜了教练机，此教练机是目前国内列装最先进的高级教练机，它的最高速度达到1 000 km/h，最大起飞质量为9 000 kg，轮子与地面总接触面积为600 cm2，g取10 N/kg。求：

(1)节目中张培萌50 m跑的平均速度(结果保留三位有效数字)；

(2)山鹰FTC-2 000教练机以最大起飞质量静止在水平地面上时对地面的压强。

10. 如图所示，物体A质量为3kg，B重15N，物体A的底面积为10cm2，物体B的底面积为5×10-4m2求：

(1)A的重力为多大？

(2)则A对B的压强是多少？

(3)B对桌面的压强是多少？

1. 如图所示，甲、乙两个均匀实心正方体置于水平地面上，它们对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上表面施加大小相等、竖直向下的压力，则对水平地面的压强p甲和p乙的关系为(　　)

A．p甲＞p乙 B．p甲＝p乙 C．p甲＜p乙 D．无法判断

2. 一块砖平放、侧放、立放在水平地面上，哪种放法对地面产生的压强最大(　　)

A．丙 B．乙 C．甲 D．无法确定

3. 如图所示，将高度和材料完全相同的实心长方体A、B放在水平桌面上．A、B对桌面的压力分别为FA、FB，压强分别为pA、pB，下列关于它们的大小关系正确的是(   )

A．FA<FB，pA<pB B．FA>FB，pA=pB

C．FA>FB，pA<pB D．FA>FB，pA>pB

4. 如图所示，体积相同的长方体甲、乙置于水平地面，其中甲、乙阴影部分为等大的正方形，甲、乙的密度分别为、，对地面的压强分别为p甲、p乙，将它们顺时针旋转90°，甲、乙对地面压强的变化量分别为、｡若，则(　　)

A．， B．，

C．， D．，

5. 如图所示，小成的书桌上放着一本字典，字典的一部分悬空在桌面以外，小成发现后将字典推回桌面内，在这个推动的过程中(　　)

A．字典对桌面的压力不变，压强变小

B．字典受到的支持力逐渐变大，压强变大

C．字典对桌面的压强大小不变

D．只有匀速推动时，桌面对字典的摩擦力大小不变

6. 如图所示，同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上，高度之比为hA︰hB=2︰1，底面积之比SA︰SB=1︰2，它们对地面的压力和压强分别是FA、FB和pA、pB，则FA︰FB=      ，pA︰pB=      。

7. 如图所示，实心物体A、B是两个边长分别为a和b的正方体，且b＝2a。将它们平放在水平桌面上时，两物体对桌面的压强相等。现沿水平方向将两物体的上部均切去的高度，则物体A、B剩余部分对桌面的压强pA∶pB＝_____。

8. 为了尽可能避免病毒的交叉感染，多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻，该机器人的质量为120 kg。空载时它对水平地面的压强为1.5×105 Pa；该机器人最多可负载40 kg的重物，g取10 N/kg。求：

(1)机器人所受的重力；

(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积；

(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。

9. 将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kgo

(1)装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？

(2)饮料的密度为多大？

(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？

10. 如图所示，某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中

(1)实验中是通过比较海绵的______来比较压力作用效果的大小。这种实验方法叫做______法。

(2)通过比较图甲和图乙两次实验，探究压力的作用效果与______的关系；通过比较图______和图______两次实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系，这种实验方法是______法。

(3)实验结束后，同学们做了进一步的交流讨论，分析静止在水平桌面上的固体，它对桌面的压力和它受到的重力大小相等，这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对______力；它受到的重力与桌面对它的支持力是一对______力。