压力和压强 浙江版(初中 物理教案)

压力和压强

一. 本周教学内容：

压力和压强

教学重点、难点：

1. 压力的概念

2. 压强的基本公式

3. 改变压强大小的方法

教学内容及知识提要：

1. 压力的定义：垂直作用在物体表面上的力叫压力。

2. 压力的理解：压力产生于相互接触、发生形变的物体，其方向与接触面垂直。压力的大小有时可能与重力相等或者有联系，有时压力与重力可能无关，但压力大小与物体重力有关时，其大小不一定等于物体的重力。

3. 压强：物体的单位面积上受到的压力叫压强。压强是描述压力产生效果的物理量，它不仅与压力大小有关，而且还跟受力面积有关。

4. 压强的表达式：S F p =

，单位是帕；1帕＝1牛/米2，这个公式普遍适用于固体、气体和液体。

5. 改变压强大小的方法：从公式S

F p =可知，压强大小取决于压力和受力面积两个因素，所以在压力一定时，受力面积越小，压强越大，受力面积越大，压强就越小；在受力面积一定时，压力越大，压强越大，压力越小，压强越小。

【典型例题】

例1. 棱台A 的上、下底面积分别为S 1=50厘米2，S 2=100厘米2，重G=40牛，现将它水平放置在表面积为S 3=80厘米2的平台B 上，如图所示：试求在图（a ）、（b ）两种情况下，A 对B 的压强p 1、p 2。

解：帕米

牛32431105108040⨯=⨯==-S G p 帕米

牛32412108105040⨯=⨯==-S G p 例 2. 长方体形砖块的三边长a ＝20厘米，b ＝10厘米，c ＝5厘米；砖的密度ρ＝

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3/10米千克⨯。试求砖块放在水平地面上对地面产生的最大和最小压强p 1、p 2。 解： 砖的体积为V ＝a •b •c ＝0.2⨯0.1⨯0.05＝1⨯10-3米3。

砖对地面的压力F ＝G ＝mg ＝ρ•g •V ＝2⨯103⨯9.8⨯10-3＝19.6牛。

又 当砖与地面的接触面积最小时，对地面产生的压强最大。

∴最小面积为S 1＝b •c ＝0.1⨯0.05米2＝0.005米2。

∴最大压强P 1＝1S F ＝005

.06.19帕＝3920帕。 又 当砖与地面接触面积最大时，对地面产生的压强最小。

∴最大面积为S 2＝a •b ＝0.2⨯0.1米2＝0.02米2。

∴最小压强为p 2＝2S F ＝02

.06.19帕＝980帕。

例3. 如图(a)所示，用50牛的力沿水平方向把20牛的木块压在竖直的墙上，这时木块对墙的压力是多少？

解：木块对墙的压力，即墙受到木块的压力，受力物体是墙，这个压力跟支承物墙面垂直。用50牛的水平力压木块，木块把这个力大小、方向不变地传递给墙，所以此时重力与压力无关，木块对墙面的压力就是50牛。

点评：木块所受重力的受力体是木块，方向竖直向下，不作用在墙上，也就没有压力关系。见图(b)所示。

例4. 铁锤子用200牛的力竖直打击在重为100牛的铁砖台上，锤与铁砖台的接触面积为4厘米2，铁砖台与地面接触面积为100厘米2。求铁砖台和地面受到的压强各为多少？

解：铁砖台受到的压强为p 1＝帕＝牛541110510

4200⨯⨯=-S F 地面受到的压强为p 帕＝米

牛4242122210310100)100200(⨯⨯+=+==-S G F S F 点评：解题时注意1F 、2F 与1S 、2S 的对应性，并要统一单位。不能“张冠李戴”。

例 5. 毛主席铜像高h ＝3.9米，质量为m ＝1.8千克。3

10⨯（1）铜的密度33109.8米千克

⨯=ρ。这座铜像的体积为多少？（2）铜像两只脚与底座的接触面积为S ＝0.1762米，求像对底座的压强。

解：（1）由密度公式V

m =

ρ可得体积： V ＝ρm ＝。米＝米千克

千克3333202.0109.8108.1⨯⨯ （2）像对底座的压力：

F ＝mg ＝1.8牛＝千克

牛

千克4310764.18.910⨯⨯⨯ 像对底座的压强： 帕＝米

牛＝＝524100.1176.010764.1⨯⨯S F p

例6. 装满某种液体的容器的底面积S ＝8分米2，容器V ＝38，分米3

容器对水平地面的压强是4.9310⨯帕。已知容器重力G 1＝19.6牛，求容器内所装液体的密度多大？

解：容器对地面的压力： F ＝P S ⋅＝4.9310⨯21092.308

.0⨯⨯＝牛 液体的重力G 2＝F-G 1＝（392－19.6）牛＝372.4牛

液体的质量：m 8.94.37222==

g G 千克＝38千克 液体的密度：3333100.1103838米千克＝米千克⨯⨯==

-V m ρ

例7. 江河的冰面所能承受的最大压强是7410⨯帕，有一辆质量为28吨的坦克车，它的一条履带跟地面的接触面积是3.5米2，这辆坦克车能不能从冰面上通过？

解：∵对冰面的压力为牛牛＝5

310744.28.91028⨯⨯⨯===mg G F

两条履带的总面积为：S ＝22275.3米＝米⨯

坦克车对冰面的实际压强是： p ＝帕帕＝55

1039.07

10744.2⨯⨯=S F 可见：坦克车对冰面产生的实际压强小于冰面能承受的最大压强，所以能通过。 点评：此问题有多种解法，进行比较后确定坦克车能否通过。

例8. 图钉尖端的面积S 1＝0.3毫米2，钉帽的面积S 2＝0.75厘米2；向墙里按图钉时，手对帽的压力为F ＝4.9牛。求：（1）手对钉帽的压强p 2（2）钉对墙的压强p 1。

解：（1）手对钉帽的压强： p 帕帕＝＝44221053.610

75.09.4⨯⨯=-S F