【本讲教育信息】

一. 教学内容：

压力、压强

本周我们学习的内容是压力和压强以及液体的压强。

【教学目标】

（1）知道压力的概念，知道压力的方向与接触面垂直。

（2）知道压力的作用效果与两个因素（压力的大小、物体的接触面积）有关。

（3）理解压强的概念、计算公式和单位。

（4）能够运用压强公式进行运算。

（5）了解日常生活中增大和减小压强的方法。

（6）了解液体对容器底部有压强。

（7）了解液体对容器侧壁有压强。

（8）知道液体内部压强的特点。

（9）定性了解液体内部压强的大小。

二. 重点、难点：

1. 教学重点：

压强的概念，液体内部压强的特点。

2. 教学难点：

（1）影响压力作用效果的因素。

（2）运用压强公式进行运算。

（3）日常生活和生产中增大和减小压强的方法。

（4）通过实验认识液体内部的压强。

三. 知识要点：

1. 压力

（1）定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。

（2）压力的三要素：

①压力的作用点必须在被压物体的表面上。

②压力的方向应与被压物体的接触面垂直。

③压力的有无要看是否有相互作用。

（3）压力与重力的区别和联系

区别：①定义不同：重力是由于地球吸引而使物体受到的力，施力物体是地球，受力物体是地面附近的一切物体，压力是垂直作用在物体表面上的力，是由于物体间的挤压形变而产生的，施力物体是施加压力作用的物体，受力物体是被压的物体；

②作用点不同：重力的作用点在物体的重心，压力作用点在受压物体的表面；

③方向不同：重力方向总是竖直向下，压力方向总是垂直于支承面，由于物体支承面有不同方向，所以压力也有不同方向。

联系：都属于力，具有力的三要素；可以用力的图示、力的示意图表示；有相同的单位：N。

2. 压强

（1）概念：物体单位面积上受到的压力叫压强。

（2）意义：表示了压力对受力面的作用效果。

（4）压强单位：在速度、密度单位中都是由公式中分子和分母中对应的物理量单位复合而成的，同理，压强单位应由力的单位“N”，面积的单位“m²”，复合而成“N/m²”。为了纪念法国科学家帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位，把“N/m²”用一个专门的名称叫做帕斯卡，简称帕。

1 Pa＝1 N/m²，因此我们在计算压强的结果时通常不写“牛/米²”作单位，而直接写“帕”作单位，帕是一个很小的单位，如：

一张报纸平放时对桌面的压强约0.5 Pa

一粒西瓜子平放产生的压强约20 Pa

一个普通人站立时对地面的压强约1.5×10⁴ Pa

实验中，常用Hpa（10² Pa）、Kpa（10³ Pa）、Mpa（10⁶ Pa）作压强的单位。

（5）改变压强的方法

（6）压强的应用：坦克履带、刀具等。

3. 液体内部压强具有下列特点：

（1）液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。

（2）液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

（3）不同液体的压强还跟密度有关系，相同深度，液体密度越大，压强越大。

4. 液体压强公式的推导

下面我们计算这个正方形ABCD平面上方的20 cm高水柱对ABCD底面的压强。

（1）这个水柱的体积：

（2）这个水柱的质量：

（3）这个水柱的重力：

（4）这个水柱对底面ABCD的压力：显然底面ABCD处于水平，这时水柱对底面的压力等于水柱的重力，即

5. 对液体压强公式的讨论

（1）公式物理含义：p为液体内部某位置的压强；ρ为该液体的密度；h为液体内部某位置到液面的垂直高度。

（2）统一单位：ρ一定要用“kg/m³”，h要用“m”，g要用“N/kg”，计算中若有特殊说明g取10N/kg，没有特别说明g应为9.8N/kg，计算出的压强单位才是“Pa”。

（3）液体压强公式表明：液体压强大小只与液体的密度和研究某点的深度有关，而与液体的重量、体积及容器的大小、形状无关，公式中不包含S，所以液体压强p的大小跟所取的受力面积大小没有关系。

6. 液体压强的应用——连通器，船闸

（1）什么是连通器：上端开口，下部连通的容器叫连通器。

如图所示：

（2）连通器的原理：连通器里的水不流动时，各容器中的水面总保持相平。

（3）连通器液面相平的原因：

如图所示，设想容器底部有薄塑料片AB，当液体不流动时，AB处于平衡状态，即F_左＝F_右，也就是p_左S＝p_右S，对同一容器，两侧S相等，所以有p_左＝p_右，根据液体压强公式可得：ρ_液gh_左＝ρ_液gh_右，当连通器里只有同种液体时，ρ_液相等，所以有h_左＝h_右，即两管液面相平，若连通器里装有不同的且不混合的液体，连通器液面不相平。

7. 测量液体压强的仪器——压强计

8. 血压

（1）血压是血管内流动的血液对血管壁的侧压强。

（2）收缩压指心室收缩时，动脉内血压升高所达到的最高值（俗称高压）。

（3）舒张压指心室舒张时，动脉内血压降低所达到的最低值（俗称低压）。

（4）正常成人的血压范围：

收缩压：90～140 mmHg；舒张压：60～90 mmHg

【典型例题】

例1. 把两个体积相同的棱台形的铁块放在水平桌面上，如图所示，试比较它们对桌面的压力和压强的大小。

分析：这两个棱台形的铁块体积相等，它们的质量和受到的重力一定也相等，所以对水平桌面的压力也相等，但是，因为放置的方式不同，桌面的受力面积大小是不同的，图中左边的棱台跟桌面的接触面积大于右边的棱台跟桌面的接触面积，由于压力相同时，压强与受力面积成反比。所以，图中左边的棱台对桌面的压强小于右边的棱台对桌面的压强。

答案：它们对桌面的压力相等；左边棱台对桌面的压强小于右边棱台对桌面的压强。

例2. 取一小方木板，在它四角处钉四枚钉子，就成了小桌，另外准备一砂盘和一重物，如何用这些器件研究压力作用的效果与哪些因素有关，要求写出主要步骤，并用简图表示出上述步骤，得出哪些结论？

分析：要比较压强跟压力的关系，应该选择受力面积相同的情况；比较压强跟受力面积的关系，应该选择压力相同的情况。

主要步骤：

（1）将“小桌”放在砂盘中，观察桌脚陷入砂中的深度；

（2）在“小桌”上放一重物，观察桌脚陷入砂中的深度；

（3）将“小桌”翻过来放在砂盘中，放上同一重物。

步骤如图a、b、c所示：