一、压强
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知识梳理  
    1.压力:(1)定义:__________作用在物体__________的力叫做压力。
     (2)压力的效果:压力作用效果跟____________________有关。当受力面积相同时,__________,压力的作用效果越明显;当压力相同时,__________,压力的作用效果越明显。
    2.压强:(1)定义:物体________面积上受到的压力叫做压强。
    (2)计算公式:__________(3)单位:__________,符号是 Pa1 Pa=__________ N/m2
    3.增大或减小压强的方法:
    (1)增大压力或__________受力面积,可以增大压强;
    (2)减小压力或__________受力面积,可以减小压强。
疑难突破  
    怎样理解压强的定义和公式?
    剖析:既然压力的作用效果与压力和受力面积两个因素有关,所以要定义压强(压力的作用效果),就要从压力和受力面积两个方面考虑。
                 
14-1-1                  14-1-2
    F=12 N,S=6 cm2,压力的作用面积较大,压力被分散,物体单位面积上受到的拉力(2 N/cm2),所以压力的效果不明显。
    F=12 N,S=2 cm2,压力的作用面积较小,压力较集中,物体单位面积上受到的压力(6 N/cm2),所以压力的效果明显。
    可见,压力作用的效果不是由物体受到的总压力决定,而是由物体“单位面积上受到的压力”决定的,即物体单位面积上受到的压力——压强。压强能够定量地表示出压力作用的效果。
    根据压强的定义得出压强的计算公式为p=,由公式看出:要比较压强的大小或变
FS
化,必须从压力和受力面积两个方面综合分析,切不可仅由一个因素来判定压强的大小。
问题探究  
    问题:如何设计实验,探究影响压力作用效果的因素?
14-1-3
    探究:实验一  如图14-1-3两手指抵住铅笔,使它保持静止,则两手指所受压力相同,但手指上肌肉的凹陷和感觉不同,左边手指凹陷较浅,右端手指凹陷较深,同时我们也看到左边手指受力面积大,右边手指受力面积小。
    实验二  如图14-1-4,这里我们采取一个比教科书更简便的实验,甲、乙都是用桌腿下表面为受力面,乙的压力大,陷得深。乙、丙压力相同,丙的受力面积大,比乙陷得浅。

14-1-4
    探究结论:通过实验探究,可以发现:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著;当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著。当压力和受力面积都不相同时,我们可以用单位面积上受到的压力大小来比较压力的作用效果。
典题精讲
    1:几块相同的砖按图14-1-5所示的方法摆放在水平地面上,比较甲、乙、丙三图对地面产生的压强大小( )
14-1-5
A.p=pp                          B.p=pp
C.ppp                         D.ppp
思路解析:地面受到的压力等于砖的重力。甲、乙两图相比较:甲的压力是乙的2倍,甲的受力面积也是乙的2倍,由p=知,它们的压强相等,即p=p。乙图与丙图相比较:
FS
丙的压力是乙的2倍,受力面积相等,根据p=,p=2p,pp。故选B
FS
答案:B
    2:一名滑雪运动员重700 N,每只脚与滑雪板的接触面积是175 cm2,每只滑雪板长2 m、宽15 cm,重50 N。计算他对滑雪板的压强和滑雪板对雪地的压强各是多少。
  根据压强公式,人对滑雪板的压强p1=F1S1,压力F1等于运动员的体重G1,对应的S1是运动员两只脚跟滑雪板的接触面积。雪地受到的压强p2=F2S2,压力F2应等于运动员的体重加上两只滑雪板的重,对应的S2应是两只滑雪板的面积。
答案:p1==2×104 Pa
114211700175102FGNSSm
p2==1.33×103 Pa
2122270050220.152FGGNNSSmm
知识导学  
    学习本节时,结合生活中观察到的各种跟压力有关的现象,通过探究实验,获得基本的认识:压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。了解引入压强和这个科学概念的意义。
    在探究活动中进一步认识“控制变量法”研究复杂科学问题的意义。每次只研究一个量对物理问题的影响,可使复杂的问题简单化。
    结合生活实际来说明控制压力大小和受力面积大小的方法改变压强,以提高自己分析、解决问题的能力。
疑难导析  

    应用压强公式p=F/S时要注意以下几点:(1)公式中每个物理量均采用国际单位。当F的单位为NS的单位为m2时,p的单位是Pa
    (2)F是压力,不能等同于重力。只有静止于水平支持面上的物体对支持面的压力大小才等于物体所受到的重力。
    (3)S是受力面积,是两物体的接触面积,不一定是物体的面积,如文具盒放在水平桌面上对桌面产生压强时,S不是桌面的面积,也不一定是文具盒的底面积,而是文具盒与桌面的接触面积。
问题导思  
    设计实验时,首先根据目的确定科学的方法。影响压力作用效果的因素不止一个,所以进行对比实验时要采用控制变量的方法。如研究压力的作用效果跟压力的大小是否有关时,要保持受力面积不变;研究压力的作用效果跟受力面积是否有关时,要保持压力的大小不变。
    其次,想办法把所研究的因素(压力作用效果、压力、受力面积)显示出来,以便比较。本题通过“手指凹陷程度”和“小桌下陷程度”来显示压力的效果。
典题导考
    绿色通道:压强的大小由压力和受力面积两个因素决定,所以分析、比较压强的大小变化时,必须从压力和受力面积两个方面综合考虑,切不可仅由一个因素来判定压强的大小。
    典题变式:下列各种情况中,张超对支承面压强最大的是(    )
A.双脚站立在地面上不动时
B.在走路时
C.靠坐在沙发上时
D.平躺在席梦思软床上时
答案:B
    绿色通道: (1)应用公式p=解题时要注意pFS相对应,不能乱代数据;(2)
FS
注意受力面积S。这道题S是两只脚和两只滑雪板的面积。联想到坦克车和履带式拖拉机,它们的着地面积也应该是两条履带的接触面积。
    典题变式:如图14-1-6所示,被誉为“沙漠之舟”的骆驼站在水平沙地上,对地面的压强为4.9×104 Pa,每只脚掌的面积为2×10-2 m2,这只骆驼的质量是多少?
14-1-6
答案:400 kg