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專題14壓力和壓強(qiáng)
一、壓力
（1）定義：物理學(xué)中，把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
（2）方向：壓力的方向是垂直物體表面并指向物體內(nèi)部。
解讀：壓力并不都是由于重力引起的，也不一定與重力的方向相同。一般情況下，壓力和重力大小并不相同，往墻上按圖釘時(shí)壓力與重力毫無(wú)關(guān)系，只有物體放到水平面上時(shí)，壓力等于重力。
壓力和重力的區(qū)別
區(qū)別 壓力 重力
產(chǎn)生原因 相互接觸的兩個(gè)物體相互擠壓而產(chǎn)生的 物體由于受到地球吸引而產(chǎn)生的
方向 垂直指向接觸面（只有接觸面為水平方向時(shí)，方向才豎直向下） 豎直向下
二、影響壓力的作用效果的因素
壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積有關(guān)。受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力作用效果越明顯；壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力作用效果越明顯。
解讀：壓力的作用效果不但與壓力的大小有關(guān)還與受力面積的大小有關(guān)，所以研究影響壓力的作用效果的因素必須采用控制變量法。
三、壓強(qiáng)
（1）定義：物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng)。
（2）定義式：
（3）單位：（Pa） 1 Pa=1 N/m2
（4）壓強(qiáng)和壓力的區(qū)別：壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量，壓力作用效果越明顯，壓強(qiáng)就越大。壓力的大小與受力面積無(wú)關(guān)，而壓強(qiáng)的大小等于單位面積上壓力的大小，因此壓強(qiáng)不但與壓力的大小有關(guān)，還與受力面積的大小有關(guān)。
四、改變壓強(qiáng)的方法
（1）增大壓強(qiáng)的方法：增大壓力、減小受力面積。例如：壓路機(jī)的輪子一般做的很重、鋒利的刀口容易切東西。
（2）減小壓強(qiáng)的方法：減小壓力、增大受力面積。例如：坦克上的履帶。
解讀：增大和減小壓強(qiáng)，在實(shí)際生產(chǎn)生活中，有一定條件的限制，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定采用何種方法解決，如重型拖拉機(jī)安裝有兩條寬履帶，原因是拖拉機(jī)本身很重，對(duì)地面的壓力很大，要減小壓強(qiáng)，不能減小壓力，只能考慮增大受力面積的方法。
利用壓強(qiáng)公式解決計(jì)算題時(shí)思維方法 1.對(duì)壓強(qiáng)公式P=F/S的理解： （1）壓力F的大小不一定等于重力，方向也不一定是豎直向下。壓力與物體表面垂直。 （2）受力面積S是指物體相互擠壓的面積，與物體表面積不一定相等，可以等于或小于物體表面積，但絕對(duì)不會(huì)大于物體的表面積。 （3）在理解了壓力和受力面積之后，運(yùn)用壓強(qiáng)公式計(jì)算時(shí)，F(xiàn)的單位是牛頓（N），受力面積S的單位要用平方米（m2），這樣得到物體所受壓強(qiáng)P的單位是帕（Pa）。 （4）在討論壓力作用效果時(shí)，應(yīng)該用控制變量法來(lái)分析，即當(dāng)壓力F一定時(shí)，壓強(qiáng)P與受力面積成反比；當(dāng)受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)P與壓力成正比。如果在增大壓力F的同時(shí)，減小受力面積，那么物體受到的壓強(qiáng)是增大的；在減小壓力和同時(shí)增大受力面積時(shí)，壓強(qiáng)是減小的，對(duì)后面兩點(diǎn)希望大家也要有清醒的認(rèn)識(shí)。 （5）壓強(qiáng)公式P=F/S既適用與固體，又適用與液體，也適用與氣體。
考點(diǎn)1 壓力
【例1】（2023 欒城區(qū)校級(jí)開(kāi)學(xué)）下列關(guān)于壓力的說(shuō)法中正確的是　　
A．壓力的方向一定垂直于物體間的接觸面
B．壓力的大小一定等于物體的重力
C．任何情況下壓力的大小都和物體受到的重力無(wú)關(guān)
D．壓力的方向總與重力的方向一致
【答案】
【分析】壓力是垂直作用在物體表面上的力，所以它的方向總是垂直于物體的表面，重力的施力物是地球；只有當(dāng)物體孤立靜止置于水平面上時(shí)，物體對(duì)水平面的壓力才等于重力。
【解答】解：．壓力是垂直作用在物體表面上的力，所以它的方向總是垂直于物體的表面或接觸面，并不一定豎直向下，壓力的方向不一定與重力的方向一致，故正確、錯(cuò)誤；
．壓力是垂直作用在物體表面上的力，如果將物體壓在豎直墻壁上，壓力的大小與重力無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤；
．當(dāng)物體孤立靜止置于水平面上時(shí)，物體對(duì)水平面的壓力和重力有關(guān)，故錯(cuò)誤。
故選：。
1．（2023春 思明區(qū)校級(jí)期末）如圖，公共自行車綠色標(biāo)志由人、自行車和道路三個(gè)元素組成，寓意綠色出行，關(guān)于人有水平路面上騎行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是　　
A．人和自行車都受到路面的摩擦力作用
B．自行車對(duì)地面的壓力等于自行車的重力
C．人受到的重力與自行車對(duì)人的支持力是一對(duì)平衡力
D．自行車受到路面的支持力和自行車的重力是一對(duì)平衡力
【答案】
【分析】（1）摩擦力產(chǎn)生的條件之一是：相互用接觸且存在壓力、接觸面粗糙。
（2）水平面上的物體自由靜止時(shí)，壓力等于其重力。
（3）一對(duì)平衡力必須同時(shí)符合四個(gè)條件，即大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在同一直線上。
【解答】解：．人在水平路面上騎行時(shí)，人與路面不接觸，不會(huì)受到路面的摩擦力作用，故錯(cuò)誤；
．地面水平，自行車對(duì)地面的壓力等于自行車和人的總重力，故錯(cuò)誤；
．人受到的重力與自行車對(duì)人的支持力符合二力平衡的四個(gè)條件，所以是一對(duì)平衡力，故正確；
．自行車受到路面的支持力和自行車、人的重力平衡，自行車受到路面的支持力和自行車的重力大小不相等，不是一對(duì)平衡力，故錯(cuò)誤。
故選：。
2．（2023春 九江期末）春分到，蛋兒俏，“春分立蛋”是中國(guó)民間的傳統(tǒng)習(xí)俗。為慶賀春天的到來(lái)，同學(xué)們也玩起了“立蛋”的游戲，如圖所示。下列“立蛋”中包含的物理知識(shí)，說(shuō)法正確的是　　
A．“立蛋”時(shí)雞蛋對(duì)桌面的壓力就是雞蛋所受的重力
B．雞蛋對(duì)桌面的壓力是由于雞蛋發(fā)生彈性形變產(chǎn)生
C．春分最容易“立蛋”是由于當(dāng)天受到的重力最小
D．春分當(dāng)天雞蛋所受到的支持力大于它受到的重力
【答案】
【分析】（1）垂直作用在物體表面上的力叫壓力，壓力的方向垂直于物體表面；由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，重力的施力物體是地球，重力的方向豎直向下；
（2）物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力叫彈力，發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)接觸它的物體產(chǎn)生的力；
（3）根據(jù)分析雞蛋受到的重力大小；
（4）雞蛋靜止，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡分析即可。
【解答】解：、雞蛋所受重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力且作用在雞蛋上，雞蛋對(duì)桌面的壓力是垂直作用在桌面上的力，二力產(chǎn)生的原因不同，是不同性質(zhì)的力，故錯(cuò)誤；
、雞蛋放在水平桌面上，雞蛋對(duì)桌面的壓力是由于雞蛋發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，故正確；
、雞蛋的質(zhì)量不變，由可知，雞蛋的重力也是不變的，故錯(cuò)誤；
、雞蛋豎起來(lái)靜止時(shí)，受到的重力和桌面對(duì)雞蛋的支持力，二力的大小相等、方向相反、在同一直線上、作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，兩者大小相等，故錯(cuò)誤。
故選：。
3．（2023春 虹口區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，甲、乙為兩個(gè)實(shí)心正方體，它們對(duì)水平地面的壓力相等。若在兩個(gè)正方體的上部，沿水平方向分別截去相同高度的部分，它們切去的質(zhì)量為△和△，則　　
A．△可能小于△ B．△一定小于△
C．△可能大于△ D．△一定等于△
【答案】
【分析】（1）由可知，立方體的質(zhì)量：；
（2）甲、乙平放在水平面上，對(duì)水平地面的壓力相等，則甲、乙受到重力相等，由可知，甲、乙的質(zhì)量相等；
假設(shè)立方體的邊長(zhǎng)為，由可知，立方體的質(zhì)量：；
由圖可知，，則可知的大小關(guān)系；
假設(shè)沿水平方向分別截去相同高度為，則可以把截去部分的質(zhì)量的表達(dá)式表示出來(lái)；
由的大小關(guān)系，則可以知道的大小關(guān)系即△和△的大小關(guān)系。
【解答】解：由可知，立方體的質(zhì)量：；
甲、乙平放在水平面上，對(duì)水平地面的壓力相等，則甲、乙受到重力相等，由可知，甲、乙的質(zhì)量相等，即；
假設(shè)立方體的邊長(zhǎng)為，由可知，立方體的質(zhì)量：，則；
由圖可知，，則；
假設(shè)沿水平方向分別截去相同高度為，則截去部分的質(zhì)量分別為△和△；
因?yàn)椋裕础鳌鳎叔e(cuò)誤，正確。
故選：。
考點(diǎn)2 壓強(qiáng)
【例2】（2023 鳳慶縣模擬）如圖所示的四種生活現(xiàn)象中，通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)的是　　
A．在鐵軌下面鋪枕木
B．吸管一端剪成斜口
C．書(shū)包帶做得較寬
D．滑雪板底面積較大
【答案】
【分析】增大壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時(shí)，減小受力面積；在受力面積一定時(shí)，增大壓力；
減小壓強(qiáng)的方法：在壓力一定時(shí)，增大受力面積；在受力面積一定時(shí)，減小壓力。
【解答】解：、在鐵軌下面鋪枕木，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小火車對(duì)路基的壓強(qiáng)，故不符合題意；
、吸管一端剪成斜口，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)減小受力面積來(lái)增加壓強(qiáng)，故符合題意；
、書(shū)包帶做得較寬，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小書(shū)包對(duì)肩膀的壓強(qiáng)，故不符合題意；
、寬大的滑雪板，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小滑雪板對(duì)雪地的壓強(qiáng)，故不符合題意。
故選：。
1．（2023春 沙坪壩區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，兩個(gè)正方體金屬塊、疊放在水平地面上，金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為。若取走金屬塊，金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量為，已知金屬塊、邊長(zhǎng)之比，，則下列說(shuō)法正確的是　　
A．金屬塊、的密度之比為
B．金屬塊、的重力之比為
C．將單獨(dú)放在水平地面上的壓強(qiáng)大于
D．將單獨(dú)放在水平地面上的壓強(qiáng)大于
【答案】
【分析】?jī)蓚€(gè)正方體金屬塊、疊放在水平地面上，金屬塊對(duì)地面的壓力等于金屬塊、的重力之和；若取走金屬塊，金屬塊對(duì)地面的壓力變化量等于的重力（即△，根據(jù)壓強(qiáng)公式表示出原來(lái)金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)、取走金屬塊后金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量，已知，據(jù)此求出金屬塊、的重力之比，由可得、的質(zhì)量之比；
根據(jù)正方體的棱長(zhǎng)之比求出、的體積之比，根據(jù)求出金屬塊與金屬塊的密度之比；
將單獨(dú)放在水平地面上時(shí)，金屬塊對(duì)地面的壓力等于的重力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式表示出此時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)，并比較與、與的大小關(guān)系。
【解答】解：
．、疊放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為：；
取走，對(duì)地面的壓力變化量等于的重力（即△，
則對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量為：，
由題意知，
化簡(jiǎn)解得，即；
由可得；
已知，則正方體金屬塊、的體積之比為；
兩金屬塊的密度之比：，故錯(cuò)誤；
．將單獨(dú)放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)：，故錯(cuò)誤；
．將單獨(dú)放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)：，故正確。
故選：。
2．（2023春 龍口市期末）如圖所示，一個(gè)裝有水的平底密閉礦泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置。兩次放置時(shí)，瓶對(duì)桌面的壓力分別為和，瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)分別為和，則　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】（1）放在水平桌面上的物體，它對(duì)水平桌面的壓力大小等于其重力大小，重力不變，壓力也就不變；
（2）根據(jù)公式比較壓強(qiáng)的大小關(guān)系。
【解答】解：、水瓶放在水平桌面上，它對(duì)桌面的壓力等于水瓶的重力，即，正立和倒立時(shí)，水瓶的重力不變，壓力大小也不變，即，故、錯(cuò)誤；
、由公式可知，在壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓強(qiáng)越大，水瓶倒立時(shí)桌面的受力面積更小，壓強(qiáng)更大，即，故錯(cuò)誤、正確。
故選：。
3．（2023春 長(zhǎng)安區(qū)期末）在日常生活和生產(chǎn)中有很多關(guān)于壓強(qiáng)的現(xiàn)象，圖中是為了增大壓強(qiáng)的是　　
A．火車道上的枕木 B． 啄木鳥(niǎo)的喙很尖
C．重型卡車輪子多 D．坦克的履帶
【答案】
【分析】增大壓強(qiáng)的方法：在受力面積一定時(shí)，增大壓力；在壓力一定時(shí)，減小受力面積。
【解答】解：．火車道上的枕木，是在壓力一定的情況下，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，故不正確；
．啄木鳥(niǎo)的喙很尖，是在壓力一定的情況下，通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng)，故正確；
．重型卡車輪子多，是在壓力一定的情況下，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，故不正確；
．坦克的履帶，是在壓力一定的情況下，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，故不正確。
故選：。

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