10.1 压强（第2课时）（同步课件） (共51张PPT)苏科版 八年级下册

(共51张PPT)
八年级物理下册 苏科版
意想不到的作用
第十章 压强和浮力
坦克为什么能驶过沼泽地
铁路的钢轨为什么要铺在路枕上？
潜水艇在水中为什么既能下潜
又能上浮？
飞机为什么能在空中飞行
让我们一起来寻找答案吧！
估测人站立时
对地面的压强
一、压 强（第2课时）
增大和减小
压强的方法
1
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复习知识
1. 压力
①定义：垂直作用于物体表面的力叫作压力。
②方向：压力的方向与物体表面垂直并指向被压物体。
③作用点：作用在被压物体的表面上。
复习知识
2. 压力的作用效果与什么因素有关
①根据甲、乙可得出实验结论：
______；
②根据乙、丙可得出实验结论：
______；
受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显.
压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越明显.
复习知识
3. 压强
①物理意义：表示压力作用效果强弱的物理量.
②定义：物体所受的压力与受力面积之比叫作压强.
③公式：
压强 =
压力
受力面积
p =
F
S
④压强的国际单位：帕斯卡，符号Pa ， 1Pa =1N/m2
⑤柱体产生的压强: p=ρgh. ρ表示密度，h表示高度.
柱形物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关，与物体的底面积、体积、重力等无关。
复习知识
4. 压强的计算
2022年，高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34秒32的成绩，打破奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。已知高亭宇连同其装备的总质量为72kg，静止站在起跑处时冰刀与冰面的接触总面积为12cm2，g取10N/kg。求：
（1）高亭宇静止站立时冰刀对冰面的压力F；
（2）高亭宇静止站立时冰刀对冰面的压强 p.
复习知识
（1）高亭宇静止站立时冰刀对冰面的压力为
（2）高亭宇静止站立时冰刀对冰面的压强为
2
学习新课
四、估测人站立时对地面的压强
10.3 估测人站立时对地面的压强
活 动
设计方案
①实验原理： p＝F/S
③ 受力面积s的测量——割补法
受力面积是指发生压力作用的面积，测量时可把方格纸铺在平整的地面上，设法使人站上去后，在方格纸上留下较明显的鞋印.
②压力F的测量
用体重计测量出人的质量m，则人站立时对地面的压力F=mg.
1. 设计实验
四、估测人站立时对地面的压强
设计方案
④图中鞋印面积=鞋印所占的方格数×每个方格的面积.
⑤计算方格数通常有两种方法：一是数出图中不满一格的方格数，除以2，再加完整的方格数；二是数出图中大于半格的方格数（凡大于半格的都算一格，小于半格的都不算）.
用这两种方法计算图中鞋印的面积（用所占方格数表示），比比看，结果怎样？
方格个数 n=34（个）
1. 设计实验
四、估测人站立时对地面的压强
实验并收集证据
人的质量m/kg 人对地面的 压力F/N 地面的受力 面积s/m2 人对地面的
压强p/Pa
甲 60 600 0.05
乙 45 450 0.03
2. 实验与讨论
p
p
12000
15000
四、估测人站立时对地面的压强
思考与讨论
1. 哪位同学对地面的压强大？是不是体重越大压强就越大？
乙同学对地面的压强大。体重大的同学对地面的压强不一定大。因为受力面积也同样影响着压强的大小。
2. 实验与讨论
四、估测人站立时对地面的压强
思考与讨论
2. 实际的鞋底与地面的接触面与图示的鞋印是否相同？估测的压强偏大还是偏小？
鞋底与地面的接触面积与鞋印的面积，两者一般不相同，S实2. 实验与讨论
【例题1】小明在报纸上看到一条消息：“一个少年落入冰窟，90后小伙为救人在冰面上匍匐前行”.小伙为什么不抓紧跑过去救人，却要慢慢爬过去 爱思考的小明想知道人平躺时对地面的压强，于是他找来了体重秤、米尺、粉笔，粗略地测出了人平躺时对地面的压强，请你帮小明写出测量步骤.
解析见下页
四、估测人站立时对地面的压强
（1）用体重秤测出人的质量，可算出人对地面的压力F=G=mg.
（2）人躺在干净的地面上，用粉笔画出人的轮廓线.
（3）用米尺和粉笔在人体轮廓线内画方格，数出方格数（不满一格的方格数除以2，再加上完整的方格数；或超过半格的算一格，再加上完整的方格数，不到半格的不算）.根据方格面积算出人平躺时和地面的接触面积s.
（4）利用公式 p=F/s可得人平躺时对地面的压强.
→F=G=mg→m用体重秤称出.
p
s→利用米尺、粉笔，采用割补法测量。
四、估测人站立时对地面的压强
①书包带为什么做得比较宽？
②菜刀的刃为什么磨得比较薄？
③为什么啄木鸟的嘴强直如凿？
在生活、生产中人们有时需要增大压强，有时需要减小压强，怎样减小或增大压强呢？
想一想
1. 改变压强的方法
五、增大和减小压强的方法
当压力F一定时，受力面积S发生变化，则压强也随之发生变化；
当受力面积S一定时，压力F发生变化，则压强也随之发生变化。
根据压强的计算公式：
所以在生活、生产及技术中人们常常改变压力或受力面积来改变压强。
p =
F
s
改变压强的方法
1. 改变压强的方法
五、增大和减小压强的方法
车辆对路面的压强大于路面所能承受的极限压强，路面损坏。
怎样减小压强呢？
①压强过大的危害
物体对冰面的压强大于冰面所能承受的极限压强，冰面损坏。
楼房对地基的压强大于地基所能承受的极限压强，地基受损，楼房倾斜。
2. 减小压强的方法
五、增大和减小压强的方法
想一想
压力F一定时，
增大受力面积S
受力面积S一定
时，减小压力F
增大受力面积
S，减小压力F
①减小压强的方法
五、增大和减小压强的方法
2. 减小压强的方法
汽车限重
轨道铺设在枕木上
坦克有很宽的履带
雪地车下面使用滑板
②减小压强的实例
汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小对地面压强的。
轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的。
五、增大和减小压强的方法
2. 减小压强的方法
用刀切肉
用车辆安全锤
敲玻璃窗逃生
用图钉把纸钉在
木板或墙壁上
在生活或生产中有时需要增大压强
怎样增大压强呢？
五、增大和减小压强的方法
想一想
3. 增大压强的方法
压力F一定时，
减小受力面积S
受力面积S一定时，增大压力F
减小大受力面积S，增大压力F
①增大压强的方法
五、增大和减小压强的方法
3. 增大压强的方法
②增大压强的实例
五、增大和减小压强的方法
3. 增大压强的方法
在压力F一定时，受力面积 S 越小，压强 p 越大。锯、剪刀、斧头等工具用过一段时间后受力面积变大，磨一磨，可以减小受力面积，从而增大压强。
同理可知，书包用宽的背带，可以增大受力面积，减小压强，背起来舒服。啄木鸟的坚硬而细长的啄可以减小受力面积，增大啄对树皮的压强，有利于它啄破树皮觅食。
【例题2】解释下列现象。
锯、剪刀、斧头等，用过一段时间就要磨一磨，为什么 书包为什么要用宽的背带，而不用细绳 啄木鸟有个坚哽而细长的喙，这对它的生存为什么特别重要
根据 p= ，
F
S
五、增大和减小压强的方法
【例题3】下列实例中属于增大压强的是（　　）
A． 图钉尖很尖锐
B． 书包背带较宽
C． 铁轨下铺设枕木
D． 穿滑雪板
A．图钉尖很尖锐，是通过减小受力面积来增大压强；符合题意.
B．书包背带较宽，是通过增大受力面积来减小压强；不合题意.
C．铁路的钢轨铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，保护路基，故C不符合题意；
D．穿滑雪板，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。 故选A。
三、压强
A B C D
A
3
课堂总结
压力F一定时，减小
压 强
课堂总结
①实验原理：
②F的测量：用体重计测量出人的质量m，则压力
③ s的测量：测量时可把方格纸铺在平整的地面上，
设法使人站上去后，在方格纸上留下较明显的鞋印.
④鞋印面积=鞋印所占的 ×每个方格的面积.
估测人对地面的压强
受力面积s
p＝F/S
方格数
减小压力F
增大压力F
受力面积s
减小压强的方法
压力F一定时，增大
受力面积S一定时，
增大压强的方法
受力面积 S一定时，
压强的改变
F=mg
4
WHAT WHY WOW
课外实践与练习——WWW
4. 估测一下，一张纸平放在桌面上时，对桌面的压强有多大？想一想，如何测量一张纸的重力和纸与桌面的接触面积？需用哪些测量工具？请你实际测量一下，并算出结果.
用刻度尺测出纸的长a和宽b；用天平称出10张纸的质量m，则一张纸对桌面的压强为p=mg/10ab （式中各量的单位均为国际单位制单位）.
课外实践与练习——WWW
由于钉子的数量很多，气球的受力面积增大，压强减小，因而气球不会被钉子刺破。
5. 如图所示，把气球放在钉板上，再把木板放在气球上，向木板上施加一定的压力，球变形但不会被刺破。试一试，并解释这一现象.
课外实践与练习——WWW
提示：本题是一道开放性讨论题，关键是如何减小施救者对冰面的压强，如施救者可爬或滚到儿童落水处进行施救，或在冰面上铺上一块面积很大的木板，人从木板上走过去进行施救。
6. 某儿童在结冰的湖面上玩耍，因冰面破裂而不慎落水。你认为应当如何施救
5
课堂练习
1. 如图所示的实例中，目的是为了增大压强的是（ ）
C
ABD. 铁轨下铺枕木、坦克装有履带，是在压力一定时，增大受力面积来减小铁轨对路基的压强。书包背带很宽，是在压力一定时，增大受力面积来减小书包对肩膀的压强．不符合题意．
C. 刀刃磨得很薄，是在压力一定时，减小受力面积来增大刀刃对菜的压强．符合题意．
课堂练习
选项C正确.
A B C D
A．铁轨下铺枕木 B．坦克装有履带
C．刀刃磨得很薄 D．书包背带很宽
课堂练习
ACD．篆刻刀很锋利，注射器的针头很尖，切菜的菜刀，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；故均不合题意；
B．骆驼宽大的脚掌，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意.
2．下列实例中，属于减小压强的是（　 　）
B
A B C D
A．锋利的篆刻刀 B．骆驼宽大的脚掌
C．注射器的针头 D．切菜的菜刀
选项B正确.
3. 一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg，轮胎与地面的总接触面积为300cm2，静止在水平马路上时，路面受到的压力F=______N，压强p1=_________Pa；若该车不慎陷入路边松软的水平草坪，此时电动汽车对地面的压强p2______p1（选填“大于”，“等于”或“小于”）（g取10N/kg）。
静止在水平马路上时，路面受到的压力
F= G= mg=900kg×10N/kg= 9000N
路面受到的压强为
若该车不慎陷入路边松软的水平草坪，受力面积增大了，故对地面的压强减小了，故p2＜p1。
9000
小于
课堂练习
3.0×105
p
4. 估测你站立时对地面的压强。
根据你的体重可以得到你对地面的压力，再测量你站立时鞋底和地面的接触面积。为简单起见，假设双脚站立时，整个鞋印范围都与地面接触（图）。测量时，在方格纸上画出鞋底的轮廓，看鞋底占有多少个小格（不满一格时，大于半格的算一格，小于半格的不算），再乘以每一小格的面积。根据得到的数据，计算你对地面的压强。
如果图中每个小格的边长是2cm，小明同学的质量
为50kg，他对地面的压强是多大？
课堂练习
解析见下页
因为在水平面上压力等于重力，所以该同学对地的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg=500 N
由图知道，单只鞋底占有的方格数为34
则单只鞋底的面积 S=4cm2×34=136cm2
该同学静止双脚站立在水平地面上时，他对地面的压强
课堂练习
p
5. 小明同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，用砝码、海绵和小桌做了如图所示的实验。
（1）在实验中，根据___________________比较压力的作用效果.
（2）根据甲乙两次实验，可得出实验结论：______________.
（3）下列实例中，直接应用该结论的是___________.
A．交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
B．小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
C．书包要用宽的背带
海绵凹陷的程度 　
课堂练习
解析见下页
受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显 .
A
（1）由转换法知，根据海绵的凹陷程来比较压力的作用效果；
（2）比较图甲、乙所示实验，受力面积相同，乙中压力大，压力作用效果明显，故可得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（3）A．车辆限重是为了避免受力面积一定时，由于压力太大对地面造成损害，直接应用了该结论，故A符合题意；
B．蚊子的口器很尖，受力面积很小，压力产生的效果明显，与结论不符，故B不符合题意；
C．书包用宽的背带是通过增大受力面积，减小压力的作用效果，与结论不符，故C不符合题意。
课堂练习
6．探究压力的作用效果与受力面积的关系时，小珠分别采用如图甲、乙所示的两种方法，用两只手的食指分别压在铅笔两端。
（1）小珠用_______________反映压力的作用效果；她设计的____方案不合理（选填“甲”或“乙”），理由是：______；
（2）根据实验可知：在______相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显。以下实例应用该结论的是______；
A．菜刀要经常磨磨
B．载重汽车要限重
C．书包要用宽的背带
（3）图甲中铅笔笔尖面积是0.5mm2，
铅笔笔尾面积为0.4cm2，两手指均用3N的力对压铅笔两端，笔尖对手指的压强与笔尾对手指压强之比为______。
课堂练习
解析见下页
压力
由于铅笔的重力作用，
两手指受到的压力不同.
手指凹陷程度
C
80:1
乙
（1）用手指压铅笔时，会发生凹陷，故用手指凹陷程反映压力的作用效果.
探究压力的作用效果与受力面积的关系时，要控制压力相同，而乙中，由于铅笔的重力作用，故两手指受到的压力不同，故她设计的乙方案不合理.
（2）根据实验甲可知，左边手指凹陷程度小，压力作用效果不明显。所以在压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显。
A．菜刀要经常磨磨，通过减小受力面积增大压强，故A不合题意；
B．载重汽车要限重，通过减小压力减小压力的作用效果，故B不合题意；
C．书包用宽的背带，通过增大受力面积减小压力的作用效果，C符合题意。
课堂练习
（3）图甲中铅笔笔尖面积是0.5mm2，铅笔笔尾面积为0.4cm2，两手指受到的压力相同，都是3N。根据p=F/s，压力相同，则p1s1=p2s2，故笔尖对手指的压强与笔尾对手指压强之比为
7. 在松软的雪地上行走，脚容易陷进雪地里。即使是干燥的硬泥路面，坦克履带同样也会轧出印痕来。所有材料能够承受的压强都有一定限度，超过这个限度，材料就会受到损坏。下表所示是几种材料能够承受的最大压强及对应的密度值。
① 由表中数据可知，四种材料中可承受的最大压强最大的是 ；
② 由表中数据可知，不同材料能承受的最大压强与其密度的关系是： ；
③ 如图所示是城市道路限制行车质量的标志，请根据压强公式推导说明限制行车质量不能过大的原因。
材料 实心黏土砖 （MU10） 混凝土 （C30） 花岗岩 工具钢（Cr12MoV）
能承受的最大压强（pa） 1×107 3×107 2.5×108 2.22×109
密度（×103kg/m3） 1.6~1.8 2.3~2.5 2.6~2.9 7.8~7.9
课堂练习
解析见下页
工具钢
②材料密度越大，材料能承受的最大压强越大
①由表中数据可知，四种材料中可承受的最大压强最大的是工具钢；
②由表中数据知，不同材料的密度越大，所能承受的最大压强越大。
③ 路面受到的压强p= F/s= G/s=mg/s，因为受力面积一定，所以车辆的质量越大，对地面产生的压强越大，超过限度会损坏路面。
所以限制行车质量不能过大的原因是防止对地面的压强过大。
图6
课堂练习
材料 实心黏土砖 （MU10） 混凝土 （C30） 花岗岩 工具钢（Cr12MoV）
能承受的最大压强（帕） 1×107 3×107 2.5×108 2.22×109
密度（×103千克/米3） 1.6~1.8 2.3~2.5 2.6~2.9 7.8~7.9
8. 大象的质量是3800kg，在水平地面上铺一张方格纸，大象站在纸上时留下的脚印如图所示。图中每个小方格的面积为20cm2（数方格数时，超过半格的算一格，不足半格的忽略不计）。计算每只脚底的面积是 __________m2，大象四脚站立时对地面的压强p1约是 __________ Pa。（g取10N/kg）。若大象走路时对地面的压强为p2，则有p1______p2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
课堂练习
解析见下页
3.8×10-2
2.5×105
＜
根据“数方格数时，超过半格的算一格，不足半格的忽略不计”，得到这一只脚印占了19格，则每只脚底的面积
大象四脚站立时对地面的压强p1约是
大象走路时，对地面的压力一定，但受力面积减小，
所以压强变大，故p1＜p2。
课堂练习
9. 阅读材料完成相关问题． 无砟（zhǎ）轨道的高速列车
无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上．这可减少维护、降低粉尘等．沪宁城际高速铁路将建成投入运营，标志着我省进入了高速铁路时代．高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达350千米（如图乙）．传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）．
（1）传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是_____；
①增大受力面，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里； ②可以减少噪声和列车振动；③可以减少维护、降低粉尘；④可以吸热、增加透水性
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
课堂练习
铁路轨道路砟和枕木的作用不仅是增大受力面，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里，还可以减少噪声和列车振动，还可以吸热、增加透水性；
B
（2）列车在匀速行驶过程中，列车的动力_____（填“＞”、“＜”或“＝”）阻力．
（3）在高速行驶的动车上，放在桌面上的书能够静止不动，原因是它受到________（填“平衡力”或“相互作用力”）的作用．
（4）动车的车窗旁配备“逃生锤”，遇到紧急情况时，乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生，为了更容易砸破玻璃，“逃生锤”外形应该选择图中_____.
课堂练习
B
=
平衡力
解析见下页
（2）因为列车在匀速行驶过程中，根据二力平衡条件可知列车的动力等于阻力；
（3）在行驶的动车，放在桌面上的书能够静止不动，原因是它受到平衡力的作用；
（4）遇到紧急情况时，乘客可以用“逃生锤”砸破玻璃逃生，因此“逃生锤”应具备前端尖锐的特点，这样在压力一定时，可减小受力面积，增大压强，故图B符合要求．
课堂练习
10. 侦探现场，公安人员在海边水平沙滩上发现了嫌疑人留下的清晰的、双脚站立的脚印，如图所示刑警队员用蜡浇灌了一只脚印的脚模，测得蜡质脚模的平均厚度为4cm，质量为 0.9kg；又经测试得出，达到脚印同样深度的压强为1.4×104Pa．
已知蜡的密度是0.9×103kg/m3，g取10N/kg．求：
（1）一只脚印的底面积；
（2）嫌疑人的重力.
课堂练习
解析见下页
单位换算：h=4cm=0.04m
（1）蜡质脚模体积
脚印的面积
（2）嫌疑人体重
G=F=p×2s=1.4×104Pa×2×0.025m2=700 N
课堂练习