压强的物理意义（如何理解压强概念）

【前情回顾】

在压力的作用效果中，当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果就越明显。

仔细想一想，乙、丙两种情况，海绵每平方厘米受力面积上压力的大小不同，是造成压痕深度不同的原因.

【举手提问】

1、什么是压强？

2、如何计算压强？

3、有哪些方法可以增大或减小压强？

【新课学习】

一、什么是压强

●压强的概念

在影响压力效果的实验中，如果小桌对海绵的压力是12N，四条桌腿的面积是3cm²,每cm²的压力就是12N/3cm²=4N/cm²，也就是每平方厘米的面积上受到4N的压力。

如图所示：

如果小桌对海绵的压力是12N，桌面的面积是30cm²,每cm²的压力就是

12N/30cm²=0.4N/cm².

也就是每平方厘米的面积上受到0.4N的压力。

如图所示：

如何比较相同受力面积压力的大小呢？

在物理学中，把物体所受的压力与受力面积之比叫做压强.

也就是说，压强是物体单位面积上受到的压力.

压强表示压力的作用效果.

●压强公式：

根据压强概念：压强=压力/受力面积

用符号表示为：

p=F/S 变式：F=pS S=F/p

●符号的意义及单位

p——压强——帕斯卡（Pa）

F——压力——牛顿（N）

S——受力面积——平方米（m²）

●压强单位的意义

因为：P=F/S 所以，压强单位是N/m²,

由于压强的单位有专用的名称叫帕斯卡，简称帕。

1Pa=1N/m²

所以：1N/m²叫做1帕斯卡，也叫1帕.

例如：某物体受到的压强是100Pa，就表示物体每平方米的受力面积上受到100N的压力。

用帕表示压强的单位，是为了纪念法国科学家帕斯卡.

帕斯卡

二、压强的计算

例题:

比较芭蕾舞演员和大象对地面的压强。

（1）芭蕾舞演员体重475N，触地面积9.5cm²，计算芭蕾舞演员对地面的压强。

解：芭蕾舞演员对地面的压力

因为芭蕾舞演员站在水平地面上，所以：F₁=G₁=475N,

触地面积S₁=9.5cm²=9.5×10-4m²

根据压强公式：

P₁=F₁/S₁=475N/9.5×10-4m²=5.0x105Pa

（2）大象体重60000N,每只脚掌的面积是600cm²,计算大象对地面的压强.

解：大象对地面的压力

因为大象站在水平地面上，所以：

F₂=G₂=6x104N,

触地面积S₂=600cm²×4=0.24m².

根据压强公式：

P₂=F₂/S₂=6x104N/0.24m²=2.5×105Pa.

因为 P₁＞P₂

所以，芭蕾舞演员对地面的压强比大象对地面的压强大。

三、增大与减小压强的方法

根据“影响压力作用效果”的实验结论和压强公式P=F/S可以知道：

增大或减小压强有两种方法：

☛增大或减小压力

☛增大或减小受力面积

在一般应用中，常常是在压力一定时，通过增大或减小受力面积，来增大或减小压强。

例如：

★推土机有宽大的履带和锋利的土铲

①宽大的履带增大了与地面的面积，减小了对地面的压强。

②锋利的土铲减小了铲对土的受力面积，增大了对土的压强。

★书包被带宽而扁

通过增大受力面积来减小对人肩膀的压强，背包时感觉舒适些。

★啄木鸟旳喙

啄木鸟坚硬细长旳喙，增大了对树干的压强，容易获得食物。

★“沙漠之舟”骆驼

骆驼体重不到马的2倍，而脚掌却是马蹄子的3倍多，宽大的脚减小了对沙地的压强，使骆驼不会陷得太深。

☛任何物体能承受压强都有一定的限度，超过这个限度，物体就会损坏。

★封冻河面超过了承受压强限度