1、第八章第八章 壓強和浮力壓強和浮力F小孩小孩垂直垂直壓在地面上壓在地面上FF小孩小孩垂直垂直壓在地面上的力壓在地面上的力圖釘圖釘垂直垂直壓在墻面上的力壓在墻面上的力木塊木塊垂直垂直壓在斜面上的力壓在斜面上的力 像這種像這種垂直作用在物體表面垂直作用在物體表面上的力叫上的力叫壓力壓力壓力壓力一一、壓力壓力(F):1 1、小明說：、小明說： 壓力的方向都是壓力的方向都是垂直向下垂直向下的。對嗎？的。對嗎？2 2、小紅說、小紅說： 壓力都是壓力都是由于物體的重力由于物體的重力而產生的。對嗎？而產生的。對嗎？1.1.如圖如圖5-1-15-1-1所示，請在所示，請在a a、b b、c c、d d四幅圖中

2、四幅圖中畫出畫出ABAB面所受壓力的面所受壓力的示意圖示意圖. .圖圖5-1-15-1-1(1)(1)壓力與重力的關系壓力與重力的關系: :壓力壓力不一定不一定都是由都是由重力重力引起的引起的, ,并且方向并且方向不一定垂直向下不一定垂直向下. .但壓力的方但壓力的方向總是向總是垂直于接觸面垂直于接觸面并指向被壓物體并指向被壓物體. . 例例1:1:重為重為G G的物體在支持面上靜止不動的物體在支持面上靜止不動, , 指出下列各種情況下所受壓力的大小。指出下列各種情況下所受壓力的大小。 FFFFF(2)(2)壓力與重力大小的關系壓力與重力大小的關系: F: F的大小的大小不不一定一定等于等于G

3、 G的大小的大小. .G GG+F G-FF-GF例例2.2.如圖如圖5-1-25-1-2所示，正方體金屬塊重所示，正方體金屬塊重20N20N，F F恒為恒為5N5N，則，則支持面支持面所受到的壓力分別是：所受到的壓力分別是： Fa=_, Fb=_, Fc=_, F d=_.圖圖5-1-25-1-220N20N5N5N15N15N25N25N 用食指和大拇指輕輕夾著三角尺，用食指和大拇指輕輕夾著三角尺，兩個手指有什么感受？兩個手指有什么感受？壓力作用的效果壓力作用的效果: :使物體發生形變使物體發生形變. .人腳陷在雪地里人腳陷在雪地里汽車輪子陷入泥土中汽車輪子陷入泥土中二二、探究影響壓力作用

4、效果的因素：探究影響壓力作用效果的因素：思路：思路：接觸筆尖的手指受壓接觸筆尖的手指受壓的感覺比另一手指要的感覺比另一手指要強得多，且越用力這強得多，且越用力這種感覺越明顯。種感覺越明顯。與手掌接觸的那部分與手掌接觸的那部分氣球的形變較小，而氣球的形變較小，而手指頂著的那部分形手指頂著的那部分形變明顯；用力越大，變明顯；用力越大，形變越明顯形變越明顯。 壓力的作用效果與哪些壓力的作用效果與哪些因素有關系呢？因素有關系呢？ 1.可能與壓力大小有關？可能與壓力大小有關？2.可能與接觸面積大小有關？可能與接觸面積大小有關？ 探究壓力作用效果跟壓力大小和受探究壓力作用效果跟壓力大小和受力面積大小有什么

5、關系力面積大小有什么關系探究一探究一：壓力的作用效果與壓力的作用效果與壓力大小壓力大小的關系的關系提示：提示：因為壓力作用效果因為壓力作用效果可能與多個因素有可能與多個因素有關，因此在探究過關，因此在探究過程中要恰當使用：程中要恰當使用：G G結論：結論：壓力作用效果與壓力作用效果與壓力大小壓力大小有關有關控制變量法控制變量法分析實驗現象分析實驗現象: :1 1. .第一次實驗過程中第一次實驗過程中, ,什么條件是相同的什么條件是相同的? ?作用效果哪一種情況更明顯作用效果哪一種情況更明顯? ?是什么影響了壓力產生的作用效果？是什么影響了壓力產生的作用效果？探究二探究二：壓力的作用效果與壓力的

6、作用效果與受力面積受力面積的關系的關系結論：結論：壓力作用效果與壓力作用效果與受力面積受力面積有關有關G GG G2 2. .第二次實驗過程中第二次實驗過程中, ,哪個物理量是相哪個物理量是相同的？作用效果哪一種情況更明顯同的？作用效果哪一種情況更明顯? ?影響因素又是么？影響因素又是么？ 壓力一定時壓力一定時, ,受力面積越小受力面積越小, ,壓力的作用效果越大；壓力的作用效果越大；受力面受力面積一定時積一定時, ,壓力越大，壓力的壓力越大，壓力的作用效果越大。作用效果越大。 A A物體對地面的壓物體對地面的壓力是力是15N，與地面，與地面的接觸面積是的接觸面積是5m2B B物體對地面的壓物

7、體對地面的壓力是力是5N，與地面的，與地面的接觸面積是接觸面積是2m2AB 上述兩個物體上述兩個物體哪個哪個對地面的作用效果對地面的作用效果更大呢？又該如何比較作用效果呢？更大呢？又該如何比較作用效果呢？分析：分析： 在許多情況下在許多情況下壓力和受力面積都不同，壓力和受力面積都不同，這時要比較壓力的作用效果，就需要比較這時要比較壓力的作用效果，就需要比較物體物體單位面積上受到的壓力單位面積上受到的壓力。因此在物理學上，為了比較壓力作用因此在物理學上，為了比較壓力作用效果的不同效果的不同, ,需要引入一個用來表示壓需要引入一個用來表示壓力作用效果的物理量力作用效果的物理量-壓強壓強. .三三.

8、 .壓強：壓強： 表示壓力作用效果的物理量表示壓力作用效果的物理量。1 1、定義：、定義： 物體單位面積上受到的壓力。物體單位面積上受到的壓力。2、壓強的計算公式：壓強的計算公式：壓強壓強壓力壓力受力面積受力面積pFS作用在物體表面上的壓力作用在物體表面上的壓力物體間的物體間的有效接觸面積有效接觸面積3 3、（、（國際單位制中國際單位制中）壓強的單位：壓強的單位：N/m2 又叫又叫帕斯卡帕斯卡( (簡稱簡稱: :帕帕) ) 帕用符號帕用符號: :PaPa 1 1帕帕 = 1= 1牛牛/ /米米2 2 即即1Pa = 1N/m2 帕是一個較小的單位帕是一個較小的單位, 1pa, 1pa的壓強到底

9、有多大呢的壓強到底有多大呢? ?相當于相當于3 3粒芝麻壓成粉粒芝麻壓成粉均勻地撒在均勻地撒在1 1cm2 2的面積上所的面積上所產生的壓強產生的壓強. .1N/m2物理意義物理意義？物體物體每平方米面積每平方米面積上上受到的壓力為受到的壓力為1 1N帕斯卡簡介：帕斯卡簡介： 帕斯卡帕斯卡是是法國數學家法國數學家和物理學家和物理學家，帕斯卡在，帕斯卡在物理學方面的主要成就物理學方面的主要成就是對流體靜力學和大氣是對流體靜力學和大氣壓強的研究。壓強的研究。 為了紀念帕斯卡，人為了紀念帕斯卡，人們用他的名字來命名們用他的名字來命名壓壓強的單位強的單位-帕斯卡帕斯卡。A、使用該公式計算壓強時，關鍵是

10、找出使用該公式計算壓強時，關鍵是找出壓力壓力F（在一般情況下在一般情況下F=G=mg）和）和受力面積受力面積S（受力面積是指兩物體的接觸部分的面積受力面積是指兩物體的接觸部分的面積）B、對壓強單位對壓強單位Pa的認識的認識：一張報紙平放時一張報紙平放時對桌子的壓強約對桌子的壓強約0.5Pa 。成人站立時對地面成人站立時對地面的壓強約為的壓強約為：1.5104Pa . 它所表示的物理它所表示的物理意義是意義是：注意：注意： 大象體重大象體重6104N，每每只腳掌只腳掌著地面積著地面積600600cm2 2 芭蕾舞演員體重芭蕾舞演員體重475N，每只腳尖著地，每只腳尖著地面積面積0.00095m2

11、例題：你能求出下列物體對地面的壓強嗎例題：你能求出下列物體對地面的壓強嗎？ 比較壓力的作用效果就可以比較壓力比較壓力的作用效果就可以比較壓力與受力面積的比值，即與受力面積的比值，即比較壓強比較壓強P P的大小的大小. .解解: : 大象對地面的壓力大象對地面的壓力= =大象的重力大象的重力= =6104N大象每只腳與地面的接觸面積為大象每只腳與地面的接觸面積為600cm2，因，因此大象與地面接觸的總面積為此大象與地面接觸的總面積為: :600cm24=2.4103cm2=2.410-1m2因此大象對地面的壓強為因此大象對地面的壓強為: : p=F/s=6104N/2.410-1m2=2.510

12、5pa 芭蕾舞演員對地面的壓力芭蕾舞演員對地面的壓力F= =她的重力她的重力G G= =475N她一只腳與地面接觸，因此她與地面的接觸面她一只腳與地面接觸，因此她與地面的接觸面積積= =0.00095m2=9.510-4m2因此她對地面的壓強因此她對地面的壓強為為: :即即p=F/s=475N/9.510-4m2=5 105pa ,而而大象對地面的壓強為大象對地面的壓強為: : 2.5 105pa. 由此可以看出，大象對地面的壓力雖然由此可以看出，大象對地面的壓力雖然較芭蕾舞演員的大，但是產生的作用效果較芭蕾舞演員的大，但是產生的作用效果卻沒有芭蕾舞演員的明顯。卻沒有芭蕾舞演員的明顯。 一輛質

13、量為一輛質量為50t的坦克處在水平的坦克處在水平地面上，每條履帶與地面的接觸面地面上，每條履帶與地面的接觸面積是積是1.5米米2 2，一顆圖釘尖的面積是，一顆圖釘尖的面積是0.05毫米毫米，手指對圖釘帽的壓力是，手指對圖釘帽的壓力是20N，試比較坦克對地面的壓強與圖，試比較坦克對地面的壓強與圖釘尖對墻面的壓強大小？釘尖對墻面的壓強大小？已知：已知：坦克質量坦克質量 圖釘所受壓力圖釘所受壓力220.05smm220FN 履帶面積履帶面積 受力面積為受力面積為211.5Sm求求：坦克對地面的壓強坦克對地面的壓強 和圖釘尖對墻面的壓強和圖釘尖對墻面的壓強1P2P4505.0 10mtkg解解（1 1

14、）先求坦克對地面的壓強先求坦克對地面的壓強坦克對地面的壓力坦克對地面的壓力：4515.0 109.8 /4.9 10F G mgkgN kgN兩履帶與地面的接觸面積：兩履帶與地面的接觸面積：坦克對地面的壓強：坦克對地面的壓強：2212 1.53Smm 5511214.9 101.63 103FNpPaSm（2 2）求圖釘尖對墻面的壓強求圖釘尖對墻面的壓強 2220FFN墻的受力面積：墻的受力面積：28220.055 10Sm mm 圖釘尖對墻面的壓強：圖釘尖對墻面的壓強：822822204 105 10FNpPaSm 由比較可知，圖釘雖小，但是它對墻面的壓強卻由比較可知，圖釘雖小，但是它對墻面

15、的壓強卻遠遠遠遠大于坦克對地面的壓強大于坦克對地面的壓強。墻所受的壓力：墻所受的壓力：注意注意：在解題過程中要在解題過程中要將面積將面積的單位化成平方米的單位化成平方米得到的壓得到的壓強的單位才為強的單位才為帕帕1 1、如圖所示，小智用如圖所示，小智用20N20N的水平力壓的水平力壓住住重為重為12N12N的物體，使它靜止在墻面的物體，使它靜止在墻面上。若物體與墻的接觸面積為上。若物體與墻的接觸面積為100cm100cm2 2, ,則墻壁受到的壓力大小為則墻壁受到的壓力大小為 ，方，方向向 ，壓強為，壓強為_pa._pa.2 2、關于壓力，下列說法中關于壓力，下列說法中正確正確的是（的是（ ）

16、A.A.壓力的方向總是豎直向下的壓力的方向總是豎直向下的B.B.壓力的方向總是垂直于物體的表面壓力的方向總是垂直于物體的表面C.C.壓力的大小總是等于物體所受的重力壓力的大小總是等于物體所受的重力D.D.壓力的方向有時垂直于物體表面，有時不垂直于物體的表面壓力的方向有時垂直于物體表面，有時不垂直于物體的表面20N水平向左水平向左2103 3B3 3、一塊長方體的磚放在地面上，不同放法中、一塊長方體的磚放在地面上，不同放法中對地面壓強最大的對地面壓強最大的（ ） A.A.平放平放 B.B.側放側放 C.C.豎放豎放 D.D.三種放法一樣大三種放法一樣大4 4、一輛坦克質量、一輛坦克質量40噸，每

17、條履帶與地面的接噸，每條履帶與地面的接觸面積為觸面積為2.5米米2 2 ，那么坦克對地面的的壓，那么坦克對地面的的壓強為多少強為多少(g=10N/Kg)(g=10N/Kg)？( (答案答案: : ) )c8104pa練習練習5:5:如圖所示，把小桌面和砝碼以不同形如圖所示，把小桌面和砝碼以不同形式放在海綿上，分析與壓力作用效果有關的式放在海綿上，分析與壓力作用效果有關的 因素因素. .比較圖比較圖_和圖和圖_，可以說明壓力作用，可以說明壓力作用效果與受壓面積有關效果與受壓面積有關. .比較圖比較圖_和圖和圖_，可，可以說明壓力作用效果與壓力大小有關以說明壓力作用效果與壓力大小有關. .乙乙丙丙

18、甲甲乙乙 20052005年年1010月月1515日，世界最高的鐵路日，世界最高的鐵路青藏鐵路青藏鐵路在拉薩鋪設下最后一根鋼軌，實現線下工程全線大貫在拉薩鋪設下最后一根鋼軌，實現線下工程全線大貫通。這條鐵路正式通車后，車體將采用全封閉式，沿通。這條鐵路正式通車后，車體將采用全封閉式，沿線通信全部采用數字化系統，這也是目前亞洲地區的線通信全部采用數字化系統，這也是目前亞洲地區的第一條數字化鐵路第一條數字化鐵路。青青藏藏鐵鐵路路從物理走向生活從物理走向生活: 海峽都市報海峽都市報刊登了刊登了貨車超限超載、國貨車超限超載、國道不堪重負道不堪重負一文，指出有些運輸單位和個人一文，指出有些運輸單位和個人只顧自己利益，不顧國家利益，讓只顧自己利益，不顧國家利益，讓汽車成倍的汽車成倍的超載超載是是損壞路面損壞路面的直接原因。的直接原因。5 5噸的卡車裝了噸的卡車裝了6 6噸貨物噸貨物1010噸的卡車裝了噸的卡車裝了1515噸貨物噸貨物四、如何增大和減小壓強呢？四、如何增大和減小壓強呢？增大壓強增大壓強：增大壓力增大壓力或或減小受力面積減小受力面積減小壓強減小壓強：減小壓力減小壓力或或增大受力面積增大受力面積總總結結壓強的應用：壓強的應用：當壓力不變時，當壓力不變時，減小壓強減小壓強: : 增大受力面積增大受力面積減小受力面積減小受力面積增大壓強增大壓強: :例如例如: :鐵路鋼軌鋪枕