第 九 章 压强
第1节 压强
典案二 导学设计学点一 压力
按图9－1－9所示，依次完成甲、乙、丙、丁四个实验，对比钢尺的形变大小变化，认识压力的大小及其方向。
图9－1－9
问题1：图甲：此时钢尺__不受__(选填“受到”或“不受”)砝码的压力，钢尺__未发生__(选填“发生”或“未发生”)形变。
图乙：此时钢尺__受到__(选填“受到”或“不受”)砝码的压力，此时钢尺__发生__(选填“发生”或“未发生”)形变。此种情形相当于物体对__水平__面的压力情况。
图丙：将钢尺右端抬起一段距离，此时钢尺的形变__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)，说明此时钢尺受到的压力__变小__(选填“变大”“变小”或“不变”)。 此种情形相当于物体对__斜__面的压力情况。
图丁：将钢尺右端抬起更大一段距离，此时钢尺的形变大小比图丙__小__(选填“大”或“小”)，说明此时钢尺受到的压力比图丙__小___(选填“大”或“小”)。
问题2：(1)图9－1－10甲中，骆驼的脚会往沙地里陷入一些，说明骆驼对沙地有__压__力。这个力的方向__垂直于水平面__，此时骆驼对沙地的力__是__(选填“是”或“不是”)由于骆驼的重力引起的。
图9－1－10
(2)图乙中，手按图钉时，手对图钉有__压__力。这个力的方向__垂直于墙面__，此时手对图钉的力__不是__(选填“是”或“不是”)由于图钉的重力引起的。
问题3：由上面的实验及事例可以看出：压力就是__垂直__作用在物体表面的力。所以压力的方向是__垂直于__受力面的。也可以看出压力__不一定__(选填“一定”或“不一定”)都等于重力，也并不是所有压力都与重力有关。
学点二 探究影响压力作用效果的因素
看图猜想：①如图9－1－11甲所示，在雪地上行走时，脚容易陷入积雪，有了宽宽的滑雪板，不仅不会陷进雪里，而且还能在雪地上飞速滑行，这说明压力的作用效果可能与__受力面积____有关；
②如图乙所示，小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破，重重的骆驼却不会陷入沙中，这说明压力的作用效果可能与__受力面积__有关。
图9－1－11
实验猜想：①如图9－1－12所示，发现接触笔尖的手指受压的感觉比另一只手要__强__(选填“强”或“弱”)，并且越用力这种感觉越__明显__(选填“明显”或“不明显”)；
②如图乙所示，与手掌接触的那部分气球形变__不明显__，而手指顶着的那部分气球形变较__明显__， 手指越用力这种形变越__明显__。(均选填“明显”或“不明显”)
图9－1－12
由以上事例可以初步判断：压力的作用效果可能与__压力的大小__和__受力面积的大小__有关。
实验课题：探究影响压力作用效果的因素
实验器材：小桌、砝码、海绵。
实验步骤：如图9－1－13所示：
图9－1－13
(1)按图甲所示将小桌放在海绵上，观察海绵的凹陷程度；
(2)按图乙所示在小桌上放一个砝码，将小桌放在海绵上，观察海绵的凹陷程度；
(3)按图丙所示把小桌面翻过来，桌面朝下，并在其上放一个砝码，将小桌放在海绵上，观察海绵的凹陷程度。
实验分析：(1)比较图甲和图乙：海绵的受力面积__相同__，图__乙__中对海绵的压力大，图__乙__中的效果明显，故可得出：__受力面积__一定时，压力越大，压力的作用效果越__明显__；
(2)比较图乙和图丙：海绵受到的压力__相同__，图__乙__中的受力面积小，图__乙__的效果明显，故可得出：__压力__一定时，受力面积越小，压力的作用效果越__明显__。
实验结论：压力的作用效果与__压力__大小和__受力面积__大小有关。
方法总结：(1)以上分析问题的方法是控制某个因素不变，改变另一个因素来判断这个因素对压力作用效果的影响，称为__控制变量__法。
(2)实验中，通过较软海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果，称为__转换__法，实验中__不能__(选填“能”或“不能”)用较硬的木板等物体来代替海绵。
学点三 压强
问题1：为了描述__压力的作用效果__，物理学中引入“压强”这一物理量。
问题2：在物理学中，物体所受__压力__的大小与__受力面积__之比叫做压强。
问题3：压强的计算公式为p＝，导出公式为__F＝pS__、__S＝__。
问题4：压强的国际单位是__帕斯卡__，符号是__Pa__，1 Pa＝__1__N/m2；1 hPa(百帕)＝102 Pa，1 kPa＝103 Pa，1 MPa＝106 Pa。
学点四 怎样增大或减小压强
如图9－1－14所示，图中哪些地方要增大压强？哪些地方要减小压强？它们是通过什么方法增大或减小压强的？
图9－1－14
问题1：上述事例中，推土机锋利的土铲、篆刻刀和破窗锤都是通过__减小受力面积__来增大压强的；推土机宽大的履带和铁轨铺在路枕上是通过__增大受力面积__来减小压强的。
问题2：(1)减小压强的方法：增大__受力面积__，减小__压力__。
(2)增大压强的方法：减小__受力面积__，增大__压力__。
第 九 章 压强
第1节 压强
方式一 【情景导入】
多媒体播放视频《压力作用的效果1》和《压力作用的效果2》。
导入语：同学们，同样是铁钉和气球，经受的是同样的压力，差距怎么就那么大呢？这就涉及今天我们要学的一个新的物理量——压强。好，下面我们就开始探究压强所蕴含的奥秘吧！板书课题——《第1节 压强》。
方式二 【游戏导入】
学生分组体验活动：
(1)取一支一端削尖的铅笔，左右手指用力顶铅笔两端时，两个手指的感觉有什么不同？再用力大一些挤压，又有什么不同？(也可同桌互推铅笔，效果会更有趣味性，活跃课堂气氛。)
(2)用手将图钉按入木板很轻松，为什么不能反过来按？
(3)用一只手掌平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，观察气球如何变化。
图9－1－1
交流、总结：
(1)接触笔尖的手指受压的感觉比另一手指要强得多，且越用力这种感觉越明显。
(2)反压会将手指扎破，图钉也钉不进木板。
(3)与手掌接触的那部分气球的形变较小，而手指顶着的那部分形变明显；用力越大，形变越明显。
引导：看起来压力的作用效果并不只跟压力的大小有关，想一想，还可能跟什么因素
有关呢？
下面就开始我们的新课学习。板书课题——《第1节 压强》。
方式三 【情景导入】
利用多媒体展示生活中的图片，创设情景。
图9－1－2
设问：啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙，这对它的生存有什么作用？
身穿滑雪板的滑雪运动员为什么不会陷到雪里去，而滑雪杖却能陷进雪里？
钢轨为什么铺在枕木上？刀刃为什么很锋利？
为了解决这些问题，需要学习本节内容。板书课题——《第1节 压强》。
增设实验——探究你对地面的压强有多大
图9－1－3
让学生在课下完成实验：自己利用一张白纸，在纸上踩下自己的脚印，探究自己对地面的压强有多大。
设计实验：
(1)如何测出你对地面的压力？
(2)怎样估算出你与地面的接触面积？(图中小正方形的面积为1 cm2)(提示：利用割补法计算图中的面积)
收集数据：
人的质量m/kg
对地面的压力F/N
受力面积S/m2
对地面的压强/Pa
思考：是否体重越大的人对地面的压强就越大？
[中考解读] 本节在中考中的常考内容是：①压力和压强的关系；②探究影响压力作用效果的因素；③压强的有关计算；④生活中增大和减小压强的方法。本节考查面比较广，与生活联系密切，涉及生活的各个方面。考查题型全面，以选择题、填空题、实验探究题和计算题的方式呈现。
[考点对接] 1.探究影响压力作用效果的因素
[源起教材P30] 实验
探究影响压力作用效果的因素
如图9.1－3，甲图把小桌放在海绵上；乙图在桌面上放一个砝码；丙图把小桌翻过来，桌面朝下，并在其上放上一个砝码。注意观察三次实验时海绵被压下的深浅，这显示了压力作用的效果。
图9.1－3 压力作用的效果
例1 [威海中考] 如图9－1－4表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景，为了探究他们对雪地压力的作用效果，现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究，应选择图9－1－5中的哪几种情形( )
图9－1－4 图9－1－5
A．甲与乙 B．乙与丙 C．甲与丙 D．以上都不对
[解析] B 体重大致相同的滑雪者和步行者，对雪地的压力大致相同，滑雪板比人的鞋子的受力面积大得多，所以，在雪地里行走时，步行者对雪地的压强大，下陷的程度深，这说明压力的作用效果与受力面积有关。研究压力的作用效果与受力面积是否有关，应控制压力相同而受力面积不同，由图示可知，甲与乙受力面积相同，压力不同；甲与丙，受力面积不同，压力也不同，没有控制变量；乙、丙两个实验，压力相同而受力面积不同，可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关。
[考点对接] 2.压强及其计算
[源起教材P29] 节首图
图9－1－6
例2 如图9－1－6所示，把一均匀长方体物块斜锯成大小不同的甲、乙两块，再把它们按图示分开放在水平桌面上，则( )
A．甲对桌面的压力和压强都比乙小
B．甲对桌面的压力小于乙，压强大于乙
C．甲对桌面的压力小于乙，压强可能大于乙
D．无法具体确定
[解析] B 均匀长方体木块放置在水平桌面上，若把它竖直截成大小不等的两块，大块对水平桌面的压力大于小块，但它们对水平桌面的压强和原来相等，但如题图所示切法，甲的底面积变小，压强变大。乙正好相反，压强变小了，所以甲的压强大于乙，甲对桌面的压力仍然小于乙。
[考点对接] 3.增大和减小压强的方法
例3 [济南中考] 如图9－1－7所示的各种做法中，属于减小压强的是( )
图9－1－7
[解析] B 用很细的钢丝切肥皂是通过减小受力面积来增大压强；铁轨铺在枕木上是通过增大受力面积来减小压强；针头做得很尖是通过减小受力面积来增大压强；用锋利的刀刃切水果是通过减小受力面积来增大压强。
钉板开石中的奥秘
如图9－1－8所示，表演者袒胸露背，腰间束一根钉着许多铜钉的宽皮带，他在表演一阵运气提劲之后，仰躺在钉板上。在表演者的身上盖一条石，条石上再站几个人，这时表演者身上的压力不下千斤，而其身下的钉子并没有刺进表演者的肉里，甚至不会刺伤皮肤。站在条石上的人下来以后，由助手举起铁锤向条石猛击，石头应声碎裂，表演者翻身跃起，安然无恙。表演者真的是练就了一身钢筋铁骨，刀枪不入吗？你能用压强的知识解释吗？
图9－1－8
其实，铁钉选用的型号比较大，这样的铁钉横截面大，然后把钉尖挫得比较圆滑，减小了压强。而且钉子排列得很密集，钉子越密集，越均匀，躺上去对人体产生的压强越小。另外还有一个关键的地方就是钉子的长短须一致，钉尖必须处于同一水平面上。钉子穿过木板实际上形成了一个由密集的钉头构成的平面，从而在极大限度上减小了钉尖对人体的压强。
