1、第十四章 压强和浮力 1 压强一、压力：垂直压在物体表面上的力。一、压力：垂直压在物体表面上的力。1、方向：垂直物体表面，指向受力物体；、方向：垂直物体表面，指向受力物体；2、作用点：物体表面；、作用点：物体表面；F压压G GF压压G G压力与重力压力与重力方向一致方向一致压力与重力压力与重力方向不一致方向不一致3、大小：、大小：水平面上一静止物体水平面上一静止物体对水平面的压力大小对水平面的压力大小等于物体重力等于物体重力斜面上物体对斜面压斜面上物体对斜面压力小于物体重力力小于物体重力F压压G GF压压G GF F支支F F支支竖直墙面上物体对竖直墙面上物体对墙面的压力等于物墙面的压力等于物
2、体受到的压力体受到的压力F压压F F支支F F支支F F压压 接触不一定有压力接触不一定有压力F压压G GF F支支综上所述：压力的大小应综上所述：压力的大小应由受力分析具体得出由受力分析具体得出4、关于压力作图的几个常见错误、关于压力作图的几个常见错误F压压F压压F压压=50N=50NA AB BA重20NA重20NB重50NB重50N他为什么会他为什么会“安然无恙安然无恙”呢？呢？二、压力的作用效果：形变二、压力的作用效果：形变对比对比1和和2：受力面积相同时，压力越大，压力的：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；作用效果越明显；对比对比1和和3：压力相同时，受力面积越小，压力
3、的：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。作用效果越明显。( (1 1) )( (2 2) )( (3 3) )相似实验相似实验： 根据受力分析，铅笔两端手指受压力大小根据受力分析，铅笔两端手指受压力大小相等，笔尖一端受力面积小，压力的作用效相等，笔尖一端受力面积小，压力的作用效果明显。果明显。三、压强三、压强1、压强是表示压力作用效果的物理量。、压强是表示压力作用效果的物理量。2、压强的定义：物体单位面积上受到的压力。、压强的定义：物体单位面积上受到的压力。SFp 3、单位：国际单位：帕斯卡（、单位：国际单位：帕斯卡（Pa） 简称：帕简称：帕 1Pa = 1N/m2 1Pa表示：表
4、示：1m2面积上作用面积上作用1N压力压力 常用单位：千帕（常用单位：千帕（kPa）、兆帕（）、兆帕（MPa）4、压强与压力的区别、压强与压力的区别压力压力物体间的一种相互作用物体间的一种相互作用压强压强压力与受力面积的比值压力与受力面积的比值反映相互作用的大小，反映相互作用的大小，但无法反映作用效果但无法反映作用效果的大小的大小反映压力作用效果的大反映压力作用效果的大小，但无法反映相互作小，但无法反映相互作用的大小用的大小7468521395、增大和减小压强、增大和减小压强SFp 增大压强增大压强增大压力增大压力减小受力面积减小受力面积减小压强减小压强减小压力减小压力增大受力面积增大受力面积
5、下列事例，增大压强的是：下列事例，增大压强的是：1、书包带做得很宽、书包带做得很宽2、拖拉机安装履带、拖拉机安装履带3、载重汽车多装轮子、载重汽车多装轮子4、滑雪板做的比较宽大、滑雪板做的比较宽大5、建筑时，楼房打地基、建筑时，楼房打地基6、坐沙发比坐板凳舒服、坐沙发比坐板凳舒服7、螺丝下面垫垫圈、螺丝下面垫垫圈8、铺铁轨时垫枕木、铺铁轨时垫枕木9、针做的很尖、针做的很尖10、刀刃做的很薄、刀刃做的很薄11、滑冰时穿的冰、滑冰时穿的冰鞋下面有冰刀鞋下面有冰刀12、利用棉线把肥、利用棉线把肥皂切开皂切开四、典型例题分析四、典型例题分析1、多个受力找压力、多个受力找压力例、用例、用42N的力把重的
6、力把重49N的物体紧压在竖直墙上，的物体紧压在竖直墙上，物体与墙壁的接触面积为物体与墙壁的接触面积为100cm2，则墙受到的压，则墙受到的压强为多少？强为多少？解：解： 100cm2=0.01m2PamNSFp420001.0422答：墙受到的压强为答：墙受到的压强为4200Pa。分析：题目中出现多个受力，需要根据受力分析分析：题目中出现多个受力，需要根据受力分析找到相应受力面上作用的压力。找到相应受力面上作用的压力。例：有一个重例：有一个重5N的物体，底面积为的物体，底面积为50cm2，放，放在水平桌面上，用在水平桌面上，用3N的力竖直向下压物体时，的力竖直向下压物体时，物体对桌面的压强是多
7、大？物体对桌面的压强是多大？F支F支G GF压F压解：解： 50cm2=0.005m2 F=5N+3NPamNSFp1600005.082答：物体对桌面的压强是答：物体对桌面的压强是1600Pa。2、多个面积找受力面积、多个面积找受力面积例：质量是例：质量是2.7kg的实心正方体铝块放在面积为的实心正方体铝块放在面积为1m2的水平桌面中央，铝块对桌面的压强为多少？的水平桌面中央，铝块对桌面的压强为多少？（g=10N/kg）分析：看到受力物体为有限大小时，首先反映的分析：看到受力物体为有限大小时，首先反映的是题目所对应的物理图景；确定物理图景后再根是题目所对应的物理图景；确定物理图景后再根据相应
8、的条件解题。据相应的条件解题。解：解：333001.0/107 .27 .2mmkgkgmV mmVa1 . 0001. 0333 22201. 0)1 . 0 (mmaS NkgNkgmgGF27/107 . 2 PamNSFp270001. 0272 3、柱形体压强、柱形体压强例：两个实心正方体甲和乙放在水平地面上，如例：两个实心正方体甲和乙放在水平地面上，如图所示，它们的密度、体积和对地面的压强分别图所示，它们的密度、体积和对地面的压强分别是是 甲甲、V甲甲、p甲甲和和 乙乙、V乙乙、p乙乙。若若V甲甲V乙乙，则下列判，则下列判断正确的是断正确的是A、若、若 甲甲 = 乙乙 ，一定有一定
9、有p甲甲 p乙乙 B、若、若 甲甲 = 乙乙 ，一定有一定有p甲甲= p乙乙 C、若、若 甲甲 p乙乙 D、若、若 甲甲 乙乙 ，一定有一定有p甲甲 p乙乙 甲甲乙乙 分析：所谓柱形体是指可以用分析：所谓柱形体是指可以用V=S底底h计算体计算体积的物体，比如：正方体、长方体、圆柱等。在积的物体，比如：正方体、长方体、圆柱等。在计算它们对其他物体压强时，方法比较多。而且计算它们对其他物体压强时，方法比较多。而且这一类问题在利用压力和受力面积求压强时，往这一类问题在利用压力和受力面积求压强时，往往都比较困难。往都比较困难。ghSShgSVgSGSFp 以上公式只适用一个柱形体，底面为受力面积，以上
10、公式只适用一个柱形体，底面为受力面积，放在水平地面的情况。放在水平地面的情况。A、若、若 甲甲 = 乙乙 ，一定有一定有p甲甲 p乙乙 B、若、若 甲甲 = 乙乙 ，一定有一定有p甲甲= p乙乙 C、若、若 甲甲 p乙乙 D、若、若 甲甲 乙乙 ，一定有一定有p甲甲 p乙乙 甲甲乙乙解：物体为柱形体，根据解：物体为柱形体，根据p= gh， 当当 甲甲 = 乙乙 ，h甲甲h乙乙， 所以所以p甲甲 p乙乙 ， 故故A对，对，B错。错。 同理，同理，C错，错，D对。对。遇到柱形体，计算压强时用遇到柱形体，计算压强时用p= gh，可以简化计算过程，可以简化计算过程4、切割问题、切割问题例：一块均匀的正
11、方体木块，放在水平地面上，例：一块均匀的正方体木块，放在水平地面上，对地面的压强为对地面的压强为p，若任意截去，若任意截去1/2；有三位同；有三位同学对剩下的学对剩下的1/2木块对地面的压强做了如下判断：木块对地面的压强做了如下判断：小红认为可能为小红认为可能为p/2；小明认为可能为；小明认为可能为p；小刚；小刚认为可能为认为可能为2p，则以上判断中，则以上判断中A、只有小红正确、只有小红正确B、只有小明正确、只有小明正确C、只有小红、小明正确、只有小红、小明正确D、小红、小明、小刚都正确、小红、小明、小刚都正确 分析：切割问题的特点在于切割的方式不分析：切割问题的特点在于切割的方式不同对压强
12、的改变不同，我们看以下几种主要的同对压强的改变不同，我们看以下几种主要的切割方式：切割方式：pSFSFpSFp 2/2/竖直切割，压强不变。竖直切割，压强不变。pSFSFpSFp212121 水平切割，压强减小。水平切割，压强减小。体积切除比例比面积切体积切除比例比面积切除比例大，压强减小除比例大，压强减小体积切除比例比面积切体积切除比例比面积切除比例小，压强增大除比例小，压强增大 例：一块均匀的正方体木块，放在水平地例：一块均匀的正方体木块，放在水平地面上，对地面的压强为面上，对地面的压强为p，若任意截去，若任意截去1/2；有；有三位同学对剩下的三位同学对剩下的1/2木块对地面的压强做了如木
13、块对地面的压强做了如下判断：小红认为可能为下判断：小红认为可能为p/2；小明认为可能为；小明认为可能为p；小刚认为可能为；小刚认为可能为2p，则以上判断中，则以上判断中A、只有小红正确、只有小红正确B、只有小明正确、只有小明正确C、只有小红、小明正确、只有小红、小明正确D、小红、小明、小刚都正确、小红、小明、小刚都正确综上所述：只要切割的方法正确三种情况都有综上所述：只要切割的方法正确三种情况都有可能，故选可能，故选D。 例：在水平放置的书架上，并列竖放着例：在水平放置的书架上，并列竖放着10本本完全相同的书（每本书与书架的接触面积相同），完全相同的书（每本书与书架的接触面积相同），书架的隔板
14、受到书的压力为书架的隔板受到书的压力为F，压强为，压强为p。当从右。当从右边取走边取走4本书后，其余本书后，其余6本书不动，书架的隔板受本书不动，书架的隔板受到书的压力和压强为到书的压力和压强为A、压力为、压力为F，压强为，压强为p B、压力为、压力为F，压强为，压强为3p/5C、压力为、压力为3F/5，压强为，压强为3p/5 D、压力为、压力为3F/5，压强为，压强为p分析：上面这个问题虽然没有提到切割，实际上属于分析：上面这个问题虽然没有提到切割，实际上属于竖直切割的问题，根据前面的讨论，不难看出选竖直切割的问题，根据前面的讨论，不难看出选D。5、端值问题、端值问题 例：一个人站在地面上，
15、地面承受的压强是例：一个人站在地面上，地面承受的压强是1.6104Pa，每只鞋底面积是，每只鞋底面积是150cm2，如果雪能，如果雪能承受的最大压强是承受的最大压强是0.8104Pa，问每只滑雪板最，问每只滑雪板最小面积是多少？（不计滑雪板质量）小面积是多少？（不计滑雪板质量）分析：端值问题处理时应该使用不等式，但由分析：端值问题处理时应该使用不等式，但由于初中不等式知识的有限，取等式处理更方便。于初中不等式知识的有限，取等式处理更方便。首先根据压强知识，压力一定时，受力面积小，首先根据压强知识，压力一定时，受力面积小，压强大。压强大。再计算当压强为再计算当压强为0.8104Pa时的受力面积就
16、是最时的受力面积就是最小面积。小面积。pFS SpF G解：解：NmPaSpF48003. 0106 . 124 22203. 03001502mcmcmS 2403. 0108 . 0248021mPaNpFS 答：每只滑雪板最小面积答：每只滑雪板最小面积0.03m2。SppS 直接将公式带入整理得：直接将公式带入整理得：方便之处在于，压强单位上下约掉，不用再方便之处在于，压强单位上下约掉，不用再将面积单位化成国际单位制，使计算简化。将面积单位化成国际单位制，使计算简化。 例：将边长为例：将边长为10cm、重、重30N的正方体放在的正方体放在面积为面积为1m2的正方形水平桌面上求桌面受到的的
17、正方形水平桌面上求桌面受到的最小压强和最大压强各是多少？最小压强和最大压强各是多少？分析：根据压强知识，压力一定时，受力面积越分析：根据压强知识，压力一定时，受力面积越小，压强越大。此题中，受力面积的变化，将影小，压强越大。此题中，受力面积的变化，将影响到压强的变化。通过作图建立正确的物理图景，响到压强的变化。通过作图建立正确的物理图景，分析受力面积什么时候最小，什么时候最大，是分析受力面积什么时候最小，什么时候最大，是解决此题的关键。解决此题的关键。物体全部放在桌面上时物体全部放在桌面上时受力面积为物体底面积，受力面积为物体底面积，此时受力面积最大。此时受力面积最大。当物体有四分之一的当物体
18、有四分之一的面积在桌面上时，物面积在桌面上时，物体可以静止在桌面上，体可以静止在桌面上，受力面积最小。受力面积最小。解： PamNSFp300001. 0302最小PamNSFp120000025. 030412最大S=0.1m0.1m=0.01m2F=G=30N答：最大压强为答：最大压强为12000Pa，最小压强为，最小压强为3000Pa.6、叠放问题、叠放问题 叠放问题一直是中考物理中压强问题考察叠放问题一直是中考物理中压强问题考察的难点，它需要对压强知识和受力分析熟练的的难点，它需要对压强知识和受力分析熟练的掌握，同时需要较强的数学基础。掌握，同时需要较强的数学基础。例：一块长方体花岗岩
19、纪念碑质量例：一块长方体花岗岩纪念碑质量1.5105kg，地面所能承受的最大压强为地面所能承受的最大压强为1.2105Pa。为使。为使地面能承受纪念碑的压力，现把纪念碑矗立在地面能承受纪念碑的压力，现把纪念碑矗立在高高1m、密度为、密度为2103kg/m3的长方体基石上，的长方体基石上，则基石的面积至少为多大？（则基石的面积至少为多大？（g=10N/kg）分析：根据题意，首先画图进分析：根据题意，首先画图进行受力分析，可知地面受到的行受力分析，可知地面受到的压力等于纪念碑的重力加上基压力等于纪念碑的重力加上基石的重力。正是由于这个压力石的重力。正是由于这个压力才对地面产生了压强，而这个才对地面
20、产生了压强，而这个压强有一个最大值。压强有一个最大值。SFp 基基碑碑GGF gmG碑碑碑碑 ShgVggmG基基基基基基基基 解：解：ghSgmSgShgmSgmgmSGGSFp基基碑碑基基基基碑碑基基碑碑基基碑碑 带入数据，解方程得带入数据，解方程得S基基=15m2。 例：水平地面上竖直放置着例：水平地面上竖直放置着A、B两个圆两个圆柱体。它们的重力之比是柱体。它们的重力之比是2：3，对地面的压强，对地面的压强之比是之比是pA：pB=1：3。把。把A叠放在叠放在B上后，上后，B对地对地面的压强变为面的压强变为pB。则。则pA：pB等于等于A、1：5 B、2：3C、3：4 D、5：9分析：拿
21、到这到问题后，首先是建立正确物理分析：拿到这到问题后，首先是建立正确物理图景。图景。 其次是建立所求量与已知量间的公式关系其次是建立所求量与已知量间的公式关系解：因为物体放在水平地面上解：因为物体放在水平地面上所以所以3:2: BABAGGFF121332 ABBABBAABAppGGpGpGSS51 ABBAABBAAABASSGGGSGGSGpp 例：把同样材料制成的甲、乙两个正方体，例：把同样材料制成的甲、乙两个正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1、p2。如图所示，把甲放在乙上面，则乙对桌。如图所示，把甲放在乙上面，则乙对桌面个压强为面个压强为21pp 2221pp 223231ppp 213231ppp A、B、C、D、甲乙 分析：这是一道典型的字母题，涉及压力、分析：这是一道典型的字母题，涉及压力、压强的综合运算，难度较大。解题的关键是将压强的综合运算，难度较大。解题的关键是将未知量和题目中的字母建立某种联系。我们可未知量和题目中的字母建立某种联系。我们可以通过一下思路：以通过一下思路：221SGGp 111SGp 222SGp 221122211pSSpSSpSp 111gaSgV 222gaSgV 222211paap 2121aapp 222211pppp 选：选：C
