10.1壓強
【知識梳理】
一、壓力
1．定義：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。壓力的方向為垂直于受力面指向被壓的物體。當兩個物體相互接觸并且發(fā)生擠壓作用時就有壓力產(chǎn)生。
2．壓力并不都是由重力引起的（壓力的大小在絕大部分情況下與重力無關），通常把物體放在水平面上時且物體豎直方向不受其他力時，壓力F＝物體的重力G。
3．物體與接觸面所受壓力的常見情況。
物體靜止 物體勻速運動
二、壓強
1．實驗：探究壓力作用效果的影響因素
【實驗目的】探究壓力作用效果的影響因素
【實驗猜想】
猜想一：壓力作用效果與受力面積有關。
猜想二：壓力作用效果與壓力大小有關。
【實驗器材】海綿、小桌子、砝碼
【實驗步驟及現(xiàn)象】
甲 乙 丙
（1）驗證猜想一：如圖甲和乙，分別將小桌子桌腿和桌面朝下放到海綿上，發(fā)現(xiàn)桌腿與海綿接觸時，海綿的凹陷程度更大。
（2）驗證猜想二：如圖乙和丙，將小桌子桌面朝下放到海綿上，再在倒置桌面上放一砝碼，發(fā)現(xiàn)放砝碼后，海綿的凹陷程度更大。
【實驗方法】
（1）控制變量法：分別控制壓力和受力面積不變，只改變另一種，觀察對壓力作用效果有什么影響。
（2）轉換法：將壓力作用效果轉換為海綿的凹陷程度。
【實驗結論】
（1）壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。
（2）受力面積相同時，壓力越大壓力作用效果越明顯。
（3）概括這兩次實驗結論是：壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。
【注意】
（1）海綿易產(chǎn)生形變，能明顯反映壓力的作用效果。
（2）實驗在水平桌面上進行，使得海綿受到的壓力等于物體的重力，便于控制和改變壓力的大小。
（3）小桌子的桌腿可以細一些，壓力的效果更明顯。
2．壓強
（1）定義：物體所受的壓力與受力面積之比叫作壓強。
（2）物理意義：壓強是表示壓力作用效果的物理量，其數(shù)值等于物體單位面積上受到的壓力。
（3）公式：。其中各量的單位分別是：壓強p：帕斯卡（Pa）；壓力F：牛頓（N）；受力面積S：平方米（m2）。該公式適用于固體、液體和氣體。
（4）壓強單位Pa的認識：一張報紙平放時對桌子的壓強約0.5Pa ；一本書對桌面的壓強約50Pa ；成人站立時對地面的壓強約為：1.5×104Pa ；它表示：人站立時，其腳下每平方米面積上，受到腳的壓力為：1.5×104N。
3．改變壓強的方法：
（1）由可知，當壓力不變時，可通過改變受力面積的方法來改變壓強。
①減小壓強：如鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。
②增大壓強。如縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄等。
（2）由可知，當受力面積不變時，可通過改變壓力的方法來改變壓強。
①減小壓強：卡車過橋要限重。
②增大壓強：如壓路機的壓輥很重、用力敲擊來釘釘子等。
【易錯點】
1．壓力一定是垂直作用在物體表面的力。
2．受力面積是兩物體接觸并擠壓部分的面積，因此受力面積不一定是接觸面積。例如人坐到沙發(fā)上陷下去，擠壓部分是臀部正下方的接觸部分，而兩側還有部分面積只接觸并未擠壓。
【規(guī)律總結】
1．當物體的形狀是材質均勻的實心（直、斜）柱體時，將其放在水平面時，其對水平面的壓強計算可進行如下推導：
（1）由上式可以看出，只要是滿足體積公式為的實心均勻物體，均可進行上述推導。而這種物體對水平面的壓強與該物體的密度和高度有關。
（2）對于其他形狀的物體，只要體積公式能表達成含有底面積的形式，都可進行類似變形推導。
2．根據(jù)力的作用是相互的可知，物體對水平面的壓力與水平面對物體的支持力是一對相互作用力。當遇到壓力不好分析的情況時，可將問題轉化為分析其相互作用的支持力，從而簡化問題。
【典例分析】
1．（2022·廣東廣州·中考二模）小明的質量為50kg，小江的質量為60kg，他們穿著同樣材料的鞋子。如圖所示，當他們站在完全相同的雪地時，留下了深淺不同的痕跡。如果小明對雪地的壓力為F1，產(chǎn)生的壓強為p1；小江對雪地的壓力為F2，產(chǎn)生的壓強為p2，則（ ）
A．F1>F2，p1>p2B．F1

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