人教版八年级物理寒假提升讲义（预习）第10讲 压强（2份，原卷版+解析版）

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一、压力和受力面积对海绵形变的影响
1. 压力：垂直作用在接触面上的力，方向垂直接触面指向受力物体。
2. 实验思路：分别控制压力相同和受力面积相同探究受力面积和压力对海绵形变的影响。
注：这里采用了控制变量法和转换法（将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度）
3. 实验过程：如图，图甲中小桌放在软的海绵上，图乙中桌面上放一个钩码图丙中小桌的桌面朝下，其上也放一个钩码。观察三次实验中海绵的形变情况。
4. 实验结论：（1）压力相同时，受力面积越大，压力作用效果越明显；（2）受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。
二、压强
1. 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。
2. 定义式：。
3. 单位：在国际单位制中，力的单位是牛，面积的单位是平方米，压强的单位则是牛每平方米，它有一个专用名称叫作帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
三、怎样减小或增大压强
1. 增大压强的方法：增大压力或者减小受力面积；
2. 减小压强的方法：减小压力或者增大受力面积。
考点一 影响压力作用效果的因素
1．画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
【答案】
【详解】木块A对斜面B的压力垂直于斜面向下，压力的作用点在斜面上，从作用点起，垂直斜面画线段，在线段的末段画上箭头表示力的方向，压力的示意图如图所示：
2．某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果。
(2)本实验的科学探究方法是 和转换法。
(3)砝码的作用是改变小桌对海绵的 力。
(4)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力 （选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
(5)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较 两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积 （选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显。
(6)此实验 （选填“能”或“不能”）用硬纸板代替海绵。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)控制变量法
(3)压
(4)越大
(5) 乙、丙 越小
(6)不能
【详解】（1）小桌对海绵的压力改变了海绵的形状，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，采用了转换法。
（2）由图可知，甲、乙中压力大小改变，受力面积相同；乙、丙中压力大小相同、受力面积改变。在探究压力的作用效果与其中一个因素的关系时，要控制其它因素相同，运用了控制变量法。故本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。
（3）在小桌上加砝码，增大了小桌对接触面的压力，故砝码的作用是改变小桌对海绵的压力。
（4）甲、乙两次实验中，受力面积相同，压力不同，乙中小桌对海绵的压力更大，海绵的凹陷程度更大，即压力的作用效果更明显，故能得出：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（5）[1]探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，改变受力面积的大小，故应比较乙、丙两图的实验。
[2]乙、丙两次实验中，压力相同，受力面积不同，乙中受力面积更小，海绵的凹陷程度更大，即压力的作用效果更明显，故能得出：压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（6）由于硬纸板的形变不明显，不容易探究压力的作用效果，所以不能用硬纸板代替海绵。
3．在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验，请分析回答下列问题：
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果，此处所用的研究方法是 ；
(2)比较图乙和丙的实验现象，可得出结论：当压力相同时， ；
(3)比较图 和 的实验现象，可得出的结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；
(4)小明与小红进行实验交流时，小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系，小明分别采用如图戊、己所示的两种方法，用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理，原因是 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积越小，压力的作用效果越明显
(3) 乙 丁
(4)没有控制压力大小相同
【详解】（1）[1][2]实验中，压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来反映的，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显这是转换法的运用。
（2）分析比较图乙和丙的实验现象，丙中受力面积小，压力的作用效果明显，故可以初步得出结论：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）[1][2]探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变，改变压力的大小，故研究分析比较图乙和丁的实验现象，可得出的初步结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（4）探究压力的作用效果与受力面积的关系，要控制压力大小相同，而图己中因铅笔的重力作用，压力大小不同，故图己的方法不合理，原因是没有控制压力大小相同。
考点二 压强
4．关于压强这个物理概念，以下说法正确的是（ ）
A．压强是一种力B．压力越大，压强越大
C．压强是压力作用下的效果D．压强很大时，压力肯定很大
【答案】C
【详解】A．压强不是力，是压力的作用效果，跟压力大小和受力面积大小有关，故A错误；
B．压强大小跟压力大小与受力面积有关，所以压力大压强不一定大，故B错误；
C．压力的作用效果用物理量压强表示，故C正确；
D．压强大小跟压力大小与受力面积有关，所以压强越大时，压力不一定大，故D错误。
故选C。
5．原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体，沙面凹陷程度如图所示，则（ ）
A．甲的密度一定比乙大B．甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
C．甲的重力一定比乙小D．无法判断甲、乙的质量大小
【答案】D
【详解】由图可知，甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时，乙的凹陷程度比较深，则乙对沙面产生的压强较大，即p甲ρ乙 ， 所以∆p甲>∆p乙，因为原来压强相等，所以截去后，甲、乙对地面的压强p甲p人，因此，“坦克没有陷入泥地，而人却陷入泥地” 的情景不科学。
15．如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计，4个车轮均换成三角履带，以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。机器人质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2。通过计算回答：
(1)机器人静止在水平雪地上对地面的压力是多少？
(2)机器人静止在水平雪地上对地面的压强是多少？
(3)若南极某处冰面能承受的压强为，机器人要安全通过该处，能装载装备的最大重力是多少？
【答案】(1)5000N
(2)
(3)11800N
【详解】（1）机器人自身的重力
机器热静止在雪地上对地面的压力
（2）机器人静止在雪地上对地面的压强
（3）南极某处冰面能承受的最大压力
机器人装载装备后的最大重力
机器人要安全通过该处，能装载装备的最大重力
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练（3大考点）
模块五 小试牛刀过关测
1． 能通过实验探究压力作用的效果跟压力的大小和受力面积的关系。
2．能描述压强概念的建立过程。能熟练写出压强公式、单位，并能用压强公式进行简单计算。
3． 会应用压强公式分析增大或减小压强的具体方法，并能解释与压强有关的物理现象。
教材习题01
1. 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。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，某同学的质量为50 kg，他对地面的压强是多大?与你对地面的压强相比哪个大?
解题方法
根据公式进行计算。
……
【答案】对地面的压力
F=G=mg=50kg×10N/kg= 500N
两只脚受力面积
S=4×10-4m2×34×2=2.72 ×10-2m2
对地面的压强
教材习题02
一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10-4cm2，手指对钉帽的压力是20N，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强各是多大?
解题方法
根据公式进行计算，注意统一性。
……
【答案】手对图钉帽的压强为
图钉尖对墙的压强为
教材习题03
解释下列现象。菜刀、剪刀、斧头等，用过一段时间就要磨一磨，为什么?从物理学的角度思考，书包为什么要用宽的背带，而不用结实的绳索?
解题方法
根据公式分析生活中增大和减小压强的实例。
……
【答案】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。
教材习题04
骆驼的体重比马大不了一倍，而它的脚掌面积是马蹄的三倍。这为它在沙漠行走提供了什么有利条件?
解题方法
根据公式分析。
……
【答案】根据 p=F S，因为骆驼的体重大约是马的1倍，而脚掌总面积是马的3倍，所以骆驼对地面的压强仅是马的1/3，因此它在沙漠中行走与马比较不容易陷进去。
教材习题04
一辆履带拖拉机水平停放在农田里，它的质量是1920kg，每条履带接地的长度是260mm，履带的宽度是280mm。这辆履带拖拉机对地面的压强是多少?
解题方法
根据公式进行计算。
……
【答案】拖拉机对地面的压力为
F＝G＝mg＝1920kg×10N/kg＝19200N
履带与地面的接触面积为
S＝2×260×10－3m×280×10－3m＝0.1456m2
这辆履带拖拉机对地面的压强为
教材习题04
图9.1-8是为纪念老红军谢宝金携带一台68 kg的发电机完成长征而立的铜像。(1)根据这座铜像，请你估算:绳索对谢宝金双肩的压强大概是你双肩背最重的书包时所受压强的几倍?估算时可以认为谢宝金在绳索下面垫了和你的书包带一样宽的毛巾。
(2)过草地时，怎样使发电机不会陷入泥泞的草地之中?请提出你的想法，并以“谢宝金长征”为关键词上网搜索。谢宝金的办法和你的想法一样吗?
图9.1-8
解题方法
根据公式分析、计算。
……
【答案】（1）双肩所背书包的最大质量为5kg，由G＝mg知
由知在受力面积相同时，绳索对谢宝金双肩的压强大概是我双肩背最重的书包时所受压强的13.6倍。
（2）草地能够承受的最大压强小于普通地面，在压力不变时要减小压强需要增大受力面积，通过泥泞的草地时可以把发电机放在一块宽大的木板上拉过去。谢宝金的办法和我的想法类似。