第一节 压力的作用效果
压力
1．定义：物理学中将 作用在物体 上的力叫做压力．
2．特点
(1)方向： 于接触面且指向被压物体．
(2)作用点：被压物体的接触面上．
(3)产生条件：两物体相互接触并挤压．
(4)压力的性质：是 的一种．
3．压力与重力的关系
(1)压力方向不一定竖直向下．
(2)压力不一定由重力产生，压力和重力是作用在不同物体上的、不同性质的两个力．
(3)只有当物体自由地放置在水平面上时，压力方向竖直向下，与重力大小相等．
重力 压力
区
别
产生原因 地球的吸引 物体对物体的挤压
施力物体 地球 对受力物体产生挤压作用的物体
大小 G＝mg 取决于相互挤压、发生形变的程度
方向 总是竖直向下 垂直于接触面指向被压物体
作用点 重心 被压物体的接触面
联系 放在水平面上的物体，对地面压力的大小等于重力的大小
研究压力的作用效果
1．实验中应用的物理学方法是 和 ．
2．结论：(1)当受力面积相同时， 越大，压力的作用效果越明显．
(2)当 相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
压强
1．物理意义：压强是反映 的物理量．
2．定义：物理学中把物体所受的 与 之比叫做压强．
3．定义式：p＝ ．
4．单位：压力F的单位是 ，受力面积S的单位是 ，压强p的单位是 ，用字母表示为 ．在使用时要注意统一单位．常用的面积换算关系：1 cm2＝ m2.
增大、减小压强的方法
1．增大压强：压力一定时， 受力面积；受力面积一定时， 压力．
2．减小压强：压力一定时， 受力面积；受力面积一定时， 压力．
压力
典例1 下列说法中，正确的是( )
A．压力的大小总等于物体重力大小
B．压力的方向总是竖直向下
C．压力的方向总垂直于物体表面
D．压力就是重力
在无其他外力作用时，水平面上的物体对支持物的压力大小等于物体的重力，不在水平面上的物体对支持物的压力小于物体所受的重力；重力的方向是竖直向下，压力的方向总是垂直于物体的接触面，并指向接触面，并不一定竖直向下；压力的作用点在被压面上，重力的作用点在重心上．
变式1 一个人体检时站在磅秤上，秤的示数是50 kg，这时磅秤受到人对它的压力大小是 N，方向是 ，这个力的受力物体是 ，施力物体是 ．(g取9.8 N/kg)
变式2 请在图中画出跳水运动员对跳板的压力．
变式2图
探究影响压力作用效果的因素
典例2 [2024·南平模拟]在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，实验现象如图所示．
典例2图
(1)实验中是通过 来表现压力的作用效果．
(2)通过比较 两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显．
(3)通过比较乙、丙两次实验，可知压力作用的效果跟 有关．
该实验是通过比较海绵的凹陷(形变)程度来比较压力作用效果的大小，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，这种科学探究方法是转换法；影响压力作用效果的因素有两个，压力大小和受力面积大小．研究与其中一个因素的关系时，应采用控制变量法，据此分析回答；图乙中小桌子上加砝码的目的是为了增大压力大小，甲、乙实验控制了受力面积相同，初步结论的方法，先说明控制的什么变量，即在受力面积相同时，再说被研究对象与因素的关系，注意自变量在前，即压力越大，压力的作用效果越明显；乙、丙控制了压力大小相同，探究压力的作用效果与受力面积的关系．
变式 如图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是( )
①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等
②图甲中小桌对海绵压力作用的效果比图乙中的明显
③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验，可以将图乙中的砝码取下来，并将看到的实验现象和图甲中的对比
变式图
A．①② B．①④
C．①②④ D．②③④
压强
典例3 考场内，一名质量为50 kg、双脚与地面接触总面积为400 cm2的监考教师，站在讲桌前认真监考，则他站立时对地面的压力为 N，压强为 Pa；当他开始走动后，对地面的压强与站立时相比 (填“变大”“不变”或“变小”)，走动时该教师对地面的压强为 Pa.(g取10 N/kg)
该教师受到的重力可用G＝mg计算；该教师双脚站立时对地面的压力F＝G；受力面积：S＝400 cm2＝0.04 m2.对地面的压强可用p＝计算．他走路时，压力不变，还等于重力，即F＝G＝500 N，但受力面积减半，根据p＝计算．
变式1 [2024·青岛]黄海海平面是中国高程系统唯一基准面．在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑，标志着“高度从这里开始”．这座雕塑高6 m，质量约为10 t，它的四个支脚处在同一水平面上，每个支脚与地面的接触面积约为250 cm2，它对地面的压强大约是( )
变式1图
A．4×106 Pa B．1×106 Pa
C．1×102 Pa D．1×105 Pa
变式2 马戏团里一头重6×104 N的大象，它每只脚掌面积为6×10－2 m2，当它四脚站立不动时，对水平地面的压强是 Pa；小明双脚站立时对地面产生的压强约1.5×104 Pa，表示的物理意义是 ．
增大或减小压强的方法
典例4 [2024·宿迁]如图所示是修筑公路的压路机，下列措施为了增大压强的是( )
典例4图
A．碾子质量很大 B．轮胎很宽
C．用橡胶制作轮胎 D．向转轴加润滑油
压路机前面的碾子很重，在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；轮胎做宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；用橡胶制作轮胎，是因为橡胶具有较好的弹性及耐磨；向转轴加润滑油，是在压力一定时，通过使接触面分离来减小摩擦力．
变式1 小明用塑料袋提着西瓜回家，手被塑料袋勒得很痛，下列做法不能帮他解决手痛问题的是( )
A．用另一只手同时向上托塑料袋
B．在袋子提手处垫一块毛巾
C．将塑料袋的提手处合拢，使其成线状
D．将塑料袋的提手处展开，使其变宽
变式2 [2024·盐城]小明乘车去奶奶家玩，坐在行驶的汽车上，以汽车为参照物，路边的树木是 的；刹车时，人会向前倾，这是由于人具有 ；车上安全锤的头部做得很尖，这样设计的目的是为了增大 ．
1．下列关于压力的说法中正确的是( )
A．压力的方向总是竖直向下的
B．放在水平面上的物体对水平面的压力大小一定等于物体受到的重力
C．与受力物体的接触面相垂直的力一定是压力
D．压力的方向一定和受力物体的接触面相垂直
2．下面对压强的理解正确的是( )
A．物体密度越大，对接触面产生的压强就越大
B．物体体积越大，对接触面产生的压强就越大
C．物体重力越大，对接触面产生的压强就越大
D．压力一定时，受力面积越小，产生压强越大
3．如图所示，两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止．下列说法中正确的是( )
第3题图
A．铅笔对左侧食指的压力较大
B．铅笔对右侧食指的压力较大
C．铅笔对右侧食指的压强较大
D．铅笔对两侧食指的压强大小相等
4．如图甲所示，一块长木板放在水平桌面上，现用一水平力F′向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面，如图乙所示．在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
第4题图
A．F、p不变，f变大
B．F、f不变，p变大
C．F变小，p、f变大
D．F、f不变，p变小
5．[2024·泰安]一辆重为4×105 N的坦克静止在水平地面上，已知履带着地总面积为5 m2，它对地面的压强是 Pa.
6．[2024·广安]如图所示，请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图．
第6题图
如图所示：
第6题图
7．[2024·兴宁一模]如图所示是利用小桌探究影响压力作用效果的实验．
第7题图
(1)通过比较图甲和图乙，说明在 时，压力越大，压力的作用效果越明显．
(2)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p (填“＞”“＜”或“＝”)p′.
(3)若所有桌脚的总面积与桌面的面积之比是1∶25，则乙、丙两图中海绵受到的压强之比p乙∶p丙＝ ．
8．[2024·新疆]如图所示，某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔，空心砖的质量为1.5 kg，空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的，将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时，空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3，且p1∶p2∶p3＝2∶3∶6，已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50 cm2，g取10 N/kg，求：
第8题图
(1)空心砖的重力；
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强；
(3)空心砖的材料的密度．第一节 压力的作用效果
压力
1．定义：物理学中将垂直作用在物体表面上的力叫做压力．
2．特点
(1)方向：垂直于接触面且指向被压物体．
(2)作用点：被压物体的接触面上．
(3)产生条件：两物体相互接触并挤压．
(4)压力的性质：是弹力的一种．
3．压力与重力的关系
(1)压力方向不一定竖直向下．
(2)压力不一定由重力产生，压力和重力是作用在不同物体上的、不同性质的两个力．
(3)只有当物体自由地放置在水平面上时，压力方向竖直向下，与重力大小相等．
重力 压力
区
别
产生原因 地球的吸引 物体对物体的挤压
施力物体 地球 对受力物体产生挤压作用的物体
大小 G＝mg 取决于相互挤压、发生形变的程度
方向 总是竖直向下 垂直于接触面指向被压物体
作用点 重心 被压物体的接触面
联系 放在水平面上的物体，对地面压力的大小等于重力的大小
研究压力的作用效果
1．实验中应用的物理学方法是控制变量法和转换法．
2．结论：(1)当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显．
(2)当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
压强
1．物理意义：压强是反映物体单位面积上所受压力的作用效果的物理量．
2．定义：物理学中把物体所受的压力大小与受力面积之比叫做压强．
3．定义式：p＝．
4．单位：压力F的单位是牛，受力面积S的单位是平方米，压强p的单位是帕斯卡，用字母表示为Pa．在使用时要注意统一单位．常用的面积换算关系：1 cm2＝10－4m2.
增大、减小压强的方法
1．增大压强：压力一定时，减小受力面积；受力面积一定时，增大压力．
2．减小压强：压力一定时，增大受力面积；受力面积一定时，减小压力．
压力
典例1 下列说法中，正确的是( C )
A．压力的大小总等于物体重力大小
B．压力的方向总是竖直向下
C．压力的方向总垂直于物体表面
D．压力就是重力
在无其他外力作用时，水平面上的物体对支持物的压力大小等于物体的重力，不在水平面上的物体对支持物的压力小于物体所受的重力；重力的方向是竖直向下，压力的方向总是垂直于物体的接触面，并指向接触面，并不一定竖直向下；压力的作用点在被压面上，重力的作用点在重心上．
变式1 一个人体检时站在磅秤上，秤的示数是50 kg，这时磅秤受到人对它的压力大小是490N，方向是竖直向下，这个力的受力物体是磅秤，施力物体是人．(g取9.8 N/kg)
变式2 请在图中画出跳水运动员对跳板的压力．
变式2图
如图所示：
变式2图
探究影响压力作用效果的因素
典例2 [2024·南平模拟]在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，实验现象如图所示．
典例2图
(1)实验中是通过海绵的凹陷程度来表现压力的作用效果．
(2)通过比较甲、乙两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显．
(3)通过比较乙、丙两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关．
该实验是通过比较海绵的凹陷(形变)程度来比较压力作用效果的大小，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，这种科学探究方法是转换法；影响压力作用效果的因素有两个，压力大小和受力面积大小．研究与其中一个因素的关系时，应采用控制变量法，据此分析回答；图乙中小桌子上加砝码的目的是为了增大压力大小，甲、乙实验控制了受力面积相同，初步结论的方法，先说明控制的什么变量，即在受力面积相同时，再说被研究对象与因素的关系，注意自变量在前，即压力越大，压力的作用效果越明显；乙、丙控制了压力大小相同，探究压力的作用效果与受力面积的关系．
变式 如图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是( A )
①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等
②图甲中小桌对海绵压力作用的效果比图乙中的明显
③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验，可以将图乙中的砝码取下来，并将看到的实验现象和图甲中的对比
变式图
A．①② B．①④
C．①②④ D．②③④
压强
典例3 考场内，一名质量为50 kg、双脚与地面接触总面积为400 cm2的监考教师，站在讲桌前认真监考，则他站立时对地面的压力为500N，压强为1.25×104Pa；当他开始走动后，对地面的压强与站立时相比变大(填“变大”“不变”或“变小”)，走动时该教师对地面的压强为2.5×104Pa.(g取10 N/kg)
该教师受到的重力可用G＝mg计算；该教师双脚站立时对地面的压力F＝G；受力面积：S＝400 cm2＝0.04 m2.对地面的压强可用p＝计算．他走路时，压力不变，还等于重力，即F＝G＝500 N，但受力面积减半，根据p＝计算．
变式1 [2024·青岛]黄海海平面是中国高程系统唯一基准面．在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑，标志着“高度从这里开始”．这座雕塑高6 m，质量约为10 t，它的四个支脚处在同一水平面上，每个支脚与地面的接触面积约为250 cm2，它对地面的压强大约是( B )
变式1图
A．4×106 Pa B．1×106 Pa
C．1×102 Pa D．1×105 Pa
变式2 马戏团里一头重6×104 N的大象，它每只脚掌面积为6×10－2 m2，当它四脚站立不动时，对水平地面的压强是2.5×105Pa；小明双脚站立时对地面产生的压强约1.5×104 Pa，表示的物理意义是1 m2的地面受到的压力是1.5×104 N．
增大或减小压强的方法
典例4 [2024·宿迁]如图所示是修筑公路的压路机，下列措施为了增大压强的是( A )
典例4图
A．碾子质量很大 B．轮胎很宽
C．用橡胶制作轮胎 D．向转轴加润滑油
压路机前面的碾子很重，在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强；轮胎做宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强；用橡胶制作轮胎，是因为橡胶具有较好的弹性及耐磨；向转轴加润滑油，是在压力一定时，通过使接触面分离来减小摩擦力．
变式1 小明用塑料袋提着西瓜回家，手被塑料袋勒得很痛，下列做法不能帮他解决手痛问题的是( C )
A．用另一只手同时向上托塑料袋
B．在袋子提手处垫一块毛巾
C．将塑料袋的提手处合拢，使其成线状
D．将塑料袋的提手处展开，使其变宽
变式2 [2024·盐城]小明乘车去奶奶家玩，坐在行驶的汽车上，以汽车为参照物，路边的树木是运动的；刹车时，人会向前倾，这是由于人具有惯性；车上安全锤的头部做得很尖，这样设计的目的是为了增大压强．
1．下列关于压力的说法中正确的是( D )
A．压力的方向总是竖直向下的
B．放在水平面上的物体对水平面的压力大小一定等于物体受到的重力
C．与受力物体的接触面相垂直的力一定是压力
D．压力的方向一定和受力物体的接触面相垂直
2．下面对压强的理解正确的是( D )
A．物体密度越大，对接触面产生的压强就越大
B．物体体积越大，对接触面产生的压强就越大
C．物体重力越大，对接触面产生的压强就越大
D．压力一定时，受力面积越小，产生压强越大
3．如图所示，两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止．下列说法中正确的是( C )
第3题图
A．铅笔对左侧食指的压力较大
B．铅笔对右侧食指的压力较大
C．铅笔对右侧食指的压强较大
D．铅笔对两侧食指的压强大小相等
4．如图甲所示，一块长木板放在水平桌面上，现用一水平力F′向右缓慢地推木板，使其一部分露出桌面，如图乙所示．在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( B )
第4题图
A．F、p不变，f变大
B．F、f不变，p变大
C．F变小，p、f变大
D．F、f不变，p变小
5．[2024·泰安]一辆重为4×105 N的坦克静止在水平地面上，已知履带着地总面积为5 m2，它对地面的压强是8×104Pa.
6．[2024·广安]如图所示，请作出静止在水平桌面上的书所受的摩擦力和书对桌面压力的示意图．
第6题图
如图所示：
第6题图
7．[2024·兴宁一模]如图所示是利用小桌探究影响压力作用效果的实验．
第7题图
(1)通过比较图甲和图乙，说明在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显．
(2)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p＝(填“＞”“＜”或“＝”)p′.
(3)若所有桌脚的总面积与桌面的面积之比是1∶25，则乙、丙两图中海绵受到的压强之比p乙∶p丙＝25∶1．
8．[2024·新疆]如图所示，某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔，空心砖的质量为1.5 kg，空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的，将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时，空心砖对水平地面的压强依次为p1、p2、p3，且p1∶p2∶p3＝2∶3∶6，已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为50 cm2，g取10 N/kg，求：
第8题图
(1)空心砖的重力；
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强；
(3)空心砖的材料的密度．
解：(1)G＝mg＝1.5 kg×10 N/kg＝15 N；
(2)空心砖放在水平地面上，压力F＝G＝15 N，接触面积S＝50 cm2＝5×10－3 m2，
压强p＝＝＝3 000 Pa；
(3)根据压强公式p＝可知，空心砖平放、侧放、竖放于水平地面上时，物体对地面压力相等，接触面积之比等于压强的反比，故三个面积之比为∶∶＝3∶2∶1，竖放时面积为50 cm2，则侧放面积为100 cm2，平放面积为150 cm2，但平放时底面有的面积是空心孔，故整个底面(含空心孔)的面积为150 cm2÷＝200 cm2，整个砖块(含空心孔)的体积为V＝abc＝＝cm3＝1 000 cm3空心部分占了，故材料部分体积为1 000 cm3×＝750 cm3，
ρ＝＝＝2 g/cm3.
