初中科学华师大版八年级上册1 压强学案及答案

这是一份初中科学华师大版八年级上册1 压强学案及答案，共10页。

2.1 固体压强及其应用
一． 知识点及考点概述：
考点1——压力及压力和重力的区别
考点2——压力的作用效果
考点3——压强的大小比较
考点4——改变压强的方法
考点5——切割问题

二．考点举一反三
〖考点1 压力及压力和重力的区别〗
〖方法点拨〗
压力是弹力的一种。压力的方向及作用点可以参考弹力
重力是物体受到地球的吸引产生的力。
压力的作用点是接触面上，而重力作用点在重心上

〖例题1〗如图，正确表示压力的是（    ）
A.                 B.               C.                    D. 
【答案】 C
【解析】【分析】根据压力的三要素分析判断。
【解答】水平面上物体对地面的压力作用在接触面上，而不是物体的重心上，故A、D错误；
物体对斜面的压力与斜面垂直向下，且作用在二者的接触面上，故B错误，C正确。

〖变式1-1〗关于压力，下列说法正确的是(    )
A. 压力就是重力                                                     B. 压力大小与重力没有必然联系
C. 压力大小等于重力，但产生原因不同                  D. 压力方向总是竖直向下
【答案】 B
【解析】根据压力和重力的关系分析。
【解答】压力和重力是两种不同的力，压力可能由重力产生，例如在水平面上；压力也可能和重力无关，例如在竖直墙壁上，故A、C错误，B正确；
压力的方向总是与接触面垂直，不一定是竖直向下的，故D错误。

〖变式1-2〗一根重60N，长为1的均匀的长方体木料放在水平桌面上，现用水平力推木料，木料在桌面内运动时受到的摩擦力为12N，当木料长的三分之一被推出桌面外时(如图中所示的位置)，则(    )

A. 木料对桌面的压力为20N                                    B. 木料对桌面的压力为40N
C. 木料受到的摩擦力为8N                                      D. 木料受到的摩擦力为12N
【答案】 D
【解析】（1）水平面上的物体对地面的压力等于自身的重力；
（2）滑动摩擦力的大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与其它因素无关。
【解答】虽然木料的三分之一被推出桌面外，但是它的重心依然在桌面上，那么它的重力依然靠桌面来支撑，所以它对桌面的压力不变，即F=G=60N，故A、B错误；
由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以木料受到的摩擦力保持不变，还是12N，故C错误，

〖变式1-3〗下图分别是四位同学画的重力G与压力F的示意图，其中正确的是(   )
A.                                         B. 
C.                                         D. 
【答案】 A
【解析】【分析】用一根带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点，这就是力的示意图，关键是确定重力和压力的三要素。
【解答】物体的重力G作用在重心上，方向是竖直向下的；物体对斜面的压力作用在斜面上，方向与斜面垂直且向下，如下图所示：

故A正确，而B、C、D错误。

〖考点2 压力的作用效果〗
〖方法点拨〗
压力的作用效果决定因素有：压力的大小和受力面积
压强：单位面积上受到的压力，即通过压强的大小可以体现压力的作用效果

〖例题2〗如图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，下列说法正确的是（     ）

①甲乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显
③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关
④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和甲图中的对比
A. ①②                 B. ①②④                      C. ①③④                           D. ②③④
【答案】 A
【解析】【分析】根据对探究压力作用效果的因素的实验的认识分析即可。
【解答】①甲乙两次实验中，小桌对海绵压力都等于小桌和砝码的重力之和，因此压力相等，故①正确；②甲图中海绵凹陷的更深一些，因此甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显，故②正确；③甲、乙两次实验，压力相等但是受力面积不同，因此说明压力的作用效果与受力面积的大小有关，故③错误；④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来从而改变压力，还要将小桌腿朝下保证受力面积相等，再和甲图对比即可，故④错误。那么正确的是①②。

〖变式2-1〗在《压强》一课中，教材设计了“手指顶铅笔”这一活动（如图甲所示）：用两只手的食指分别压在铅笔两端，此时铅笔静止。

（1）此时铅笔对左手的压力和对右手的压力________（填“是”或“不是”）一对平衡力。
（2）实验中两食指感受完全不同，原因是       （填符号）。
A.相同大小压力，受力面积不同
B.相同受力面积，压力大小不同
（3）如果把图甲改成图乙的方式压铅笔,________（填“能”或“不能”）验证“压强的大小与受力面积的大小有关”。
【答案】 （1）不是（2）A（3）不能
【解析】（1）平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上；（2）压力的大小和受力面积的大小都会影响力的作用效果，据此分析判断；（3）根据控制变量法的要求分析。
【解答】（1）铅笔对左手的压力作用在左手上，铅笔对右手的压力作用在右手上，二者没有作用在同一物体上，肯定不是平衡力。（2）根据二力平衡的条件可知，两个手指受到的压力相同，但是左手的受力面积比右手小，因此感觉更疼痛，故选A。（3）探究压力的大小与受力面积的关系时，必须控制压力相同而改变受力面积。如乙图中，下面手指受到的压力等于上面手指受到的压力与铅笔的重力之和，二者大小不同，因此不能验证。

〖变式2-2〗在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，如图所示，小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了图甲、乙、丙三个实验。

（1）通过观察图甲、乙两个实验中海绵的________，可以得出结论：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（2）小华把小桌挪放到一块木板上，比较甲、乙两个实验效果，发现小桌对木板的压力效果不够明显，于是得出结论：“在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”，请分析前后两个结论矛盾的原因是________。
（3）设图乙中小桌对海绵的压强是pb ， 图丙中小桌对木板的压强是pc ， 则pb________pc(选填“＜”“＝”或“＞”)。
【答案】（1）凹陷程度（2）前后两次受力面的材料不同（3）=
【解析】（1）海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显；（2）在探究压力的作用效果时，必须保证反应作用效果的接触面相同；（3）根据影响压力作用效果的两个因素进行分析比较。
【解答】（1）通过观察图甲、乙两个实验中海绵的凹陷程度，可以得出结论：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。（2）前后两个结论矛盾的原因是：前后两次受力面的材料不同。（3）乙和丙中，小桌对接触面的压力相等，接触面积也相等，因此压力的作用效果相同，即pb=pc。

〖变式2-3〗在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。

（1）实验中通过观察海绵的________来比较压力作用效果；
（2）对比甲、乙两图可以得出：当________一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；
（3）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点________(选填“正确"或“错误”)；理由是________。
【答案】（1）凹陷程度（2）压力（3）错误；没有控制受力面积相同
【解析】（1）海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显；（2）比较甲、乙两图，分析相同的因素和不同的因素，然后根据控制变量法得出实验结论；（3）根据控制变量法的要求可知，要探究压力作用效果与压力大小的关系，必须控制接触面的面积相同而改变压力，而甲和丁中，压力和接触面积都发生了变化，因此不能得出结论。
【解答】（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果；（2）对比甲、乙两图可以得出：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；（3）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，我认为他的观点错误，理由是：没有控制受力面积相同。

〖考点3 压强的大小比较〗
〖方法点拨〗
1.压强公式p=FS
2.上下粗细一致密度均匀的柱体，对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgSℎS=ρgℎ

〖例题1〗完全相同的8块橡皮，每块橡皮的长、宽、高之比为4∶2∶1。小明同学在水平桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式，其中对桌面压强相等的是(   )

A. 甲与乙                                B. 丙与丁                                C. 乙与丁                                D. 甲与丁
【答案】 D
【解析】根据压强公式p=FS比较压强的大小即可。
【解答】设橡皮的重力为G，橡皮的长、宽、高分别为4L、2L和L；
甲对桌面的压强p甲=F甲S甲=2G4L×L=12×GL2； 乙对桌面的压强p乙=F乙S乙=2G4L×2L=14×GL2；

丙对桌面的压强p丙=F丙S丙=2G4L×2L=14×GL2； 丁对桌面的压强p丁=F丁S丁=2G2L×2L=12×GL2；
压强相等的是甲与丁，还有乙与丙。
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〖变式3-1〗如图所示，质量相等的甲、乙两个圆柱形容器放在水平桌面上，它们盛有同种相同质量的液体。下列说法正确的是（    )

A. 甲容器底受到的压力比乙容器底受到的压力小
B. 甲容器底受到的压强比乙容器底受到的压强大
C. 甲容器对水平桌面的压力比乙容器对水平桌面的压力
D. 甲容器对水平桌面的压强比乙容器对水平桌面的压强小
【答案】 D
【解析】（1）上下粗细一致的容器中，液体对容器底部的压力等于液体的重力；（2）已知压力和受力面积，根据公式p=FS比较容器底部受到的压强；（3）固体对水平桌面的压力等于上面所有物体的重力之和；（4）根据（2）中的方法分析判断。
【解答】A.甲乙两个容器上下粗细一致，那么容器底部受到的压力等于液体的重力。因为液体质量相等，所以液体重力相等，因此容器底部受到的压力相等，故A错误；
B.根据图片可知，容器的底面积S甲>S乙 ， 且容器底部受到的压力F甲=F乙 ， 根据公式p=FS可知，甲容器底部受到的压强比乙容器底部受到的压强小，故B错误；
C.甲、乙两个容器重力相等，里面液体重力相等，根据F=G容器+G水可知，甲容器对桌面的压力与乙容器对桌面的压力相等，故C错误；
D.甲、乙容器对桌面的压力相等，且S甲>S乙 ， 根据公式p=FS可知，甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强，故D正确。

〖变式3-2〗如图，将圆柱体甲、乙放在水平面上，已知ρ甲>ρ乙、若沿水平方向切除相同的高度△h、则下列图像中能正确表示余下部分对地面的压强p与切去部分高度△h的关系是（    ）

A.     B. C.          D. 
【答案】 D
【解析】上下粗细一致密度均匀的柱体，对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgSℎS=ρgℎ ， 据此分析判断。
【解答】已知ρ甲＞ρ乙、h甲＞h乙 ， 根据公式p=ρgh可知，甲对地面的压强p甲＞p乙 ， 所以开始时甲图线在乙图线的上面；若沿水平方向切除相同的高度△h， 因为ρ甲＞ρ乙 ， 所以△p甲＞△p乙 ， 甲的压强减小的快。由于乙的高度小于甲的高度，所以乙的高度肯定先减小到零；因此乙的压强先减小到零。故ABC错误，D正确。

〖变式3-3〗如图所示，甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上，甲的边长小于乙的边长，甲对地面的压强为p1 ， 乙对地面的压强为p2(    )

A. 若甲、乙质量相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p1
B. 若甲、乙质量相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p2
C. 若甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p1
D. 若甲、乙密度相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p2
【答案】 A
【解析】（1）已知压力和接触面积根据公式p=FS比较压强的大小；（2）上下粗细一致的柱体，对水平地面的压强与受力面积无关，可根据p=ρgh比较压强大小。
【解答】（1）如果甲、乙的质量相等，那么它们的重力相等，都为G。 甲对地面的压强p1=GS甲；
将甲放到乙上，乙对地面的压强为：p乙=2GS乙；如果S乙=2S甲 ， 那么p乙＝p1 ， 故A正确；乙对地面的压强p2=GS乙；将乙放到甲上，甲对地面的压强为：p甲=2GS甲； 如果p甲=p2 ， 那么S甲=2S乙 ， 与实际情况不符，故B错误；（2）如果甲、乙密度相同，那么甲对地面的压强p1=ρgh甲；乙对地面的压强p2=ρgh乙；因为h乙>h甲 ， 所以p2>p1；将甲放到乙上，乙对地面的压强p3肯定大于p2 ， 肯定也大于p1 ， 故C错误；将乙放到甲上，由于S甲p3 ， 肯定大于p2，故D错误。

〖考点4 改变压强的方法〗
〖方法点拨〗
增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。
减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积。

〖例题1〗如图是日常生活或生产技术中的四种情境，其中属于增大压强的是（   ）
A. 用雪橇滑雪                            B. 细线分割肥皂
C. 螺丝连接工件                   D. 拖拉机装履带
【答案】 B
【解析】增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积。
【解答】用雪橇滑雪、螺丝连接工件、拖拉机装履带，三者都是通过增大受力面积的方式减小压强，故A、C、D不合题意；细线分割肥皂，通过减小受力面积的方式增大压强。

〖变式4-1〗如图所示的实验中，为了减小压强的是（   ）
A. 逃生锤的头很尖                 B. 载重车装有很多车轮
C. 盲道上有凸起                        D. 吸管的一端剪成斜口
【答案】 B
【解析】减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积，据此分析判断。
【解答】逃生锤的头很尖 、盲道上有凸起、吸管的一端剪成斜口，三者都是通过减小受力面积从而增大压强的，故A、C、D错误； 载重车装有很多车轮，通过增大与地面的接触面积而减小压强，故B正确。

〖变式4-2〗如图所示的事例中，属于减小压强的是（    ）
A. 刀切芒果                                B. 线切鸡蛋
C. 用针绣花                                  D. 厚纸片垫提手处
【答案】 D
【解析】减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积，据此分析即可。
【解答】A.刀刃很薄，受力面积很小，对芒果的压强较大，因此芒果很容易被切开，故A不合题意； B.细线很细，受力面积很小，对鸡蛋的压强很大，因此鸡蛋很容易被切开，故B不合题意；C.针尖很细，受力面积很小，对织布的压强很大，因此很容易在上面完成绣花，故C不合题意；D.厚纸片增大了人受与塑料袋的接触面积，减小对手的压强，因此感觉比较舒适，故D符合题意。

〖变式4-3〗下列四个实例中，为了增大压强的是（   ）
A. 斧头磨得很锋利       B. 书包带做得较宽    C. 坦克装有宽大的履带    D. 在铁轨下面铺枕木
【答案】 A
【解析】增大压强的方法：①碱小受力面积；②增大压力。据此分析即可。
【解答】斧头磨得很锋利，那么斧刃与物体的接触面积非常小，产生的压强非常大，故A符合题意；书包带做得较宽 、坦克装有宽大的履带和在铁轨下面铺枕，都是通过增大受力面积的方式来减小压强，故B、C、D不合题意。

〖考点5 切割问题〗
〖方法点拨〗
切割问题主要是灵活利用压强公式p=FS，及p=FS=GS=mgS=ρgVS=ρgSℎS=ρgℎ公式的转化

〖例题5〗如图（a）所示，质量、高度均相等的甲、乙两圆柱体放置在水平地而上。现各自沿水平方向割去相同的厚度，并将割去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央，如图（b）所示，若此时切去部分对剩余部分上表面的压力、压强分别为F′甲、F′乙、p′甲、p′乙 ， 则（   ）

A. F′甲＝F′乙 ， p′甲＞p′乙                                      B. F′甲＝F′乙 ， p′甲＝p′乙
C. F′甲＞F′乙 ， p′甲＞p′乙                                      D. F′甲＜F′乙 ， p′甲＞p′乙
【答案】 B
【解析】（1）根据公式m=ρVg=ρShg可知，密度均匀粗细一致的柱体，它的重力与高度成正比；（2）受力面积S是两个物体接触时共有面积。
【解答】设甲和乙的高度为h，质量都为m，切去的厚度为h'，那么切去部分的质量为：m甲'=ℎ'ℎm; m乙'=ℎ'ℎm； 因此二者切去部分的质量相等，根据公式F=G=mg可知，它们对下表面产生的压力都相等， 即：F′甲=F′乙 ；观察（b）图可知，将割去部分叠放至对方剩余部分上表面后，它们的受力面积都等于甲的底面积，即二者受力面积S相等；根据公式p=FS可知，切去部分对剩余部分的压强相等，即： p′甲=p′乙。


〖变式5-1〗如图所示，一块长方体橡皮，当侧放于水平桌面上时对比平放时对桌面的压力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)；若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分对桌面的压强________填（“变大”“变小”或“不变”)

【答案】 不变；不变
【解析】（1）当物体处在水平地面上时，它对地面的压力等于自身的重力；（2）上下粗细均匀的柱体在水平地面上时，它对地面的压强p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρSℎgS=ρℎg ， 因此它对地面的压强只与自身的密度和高度有关，与接触面积大小无关。
【解答】（1）一块长方体橡皮，无论侧放还是平放，它对水平桌面上的压力都等于自身的重力，因此压力保持不变；（2）若沿ab方向竖直向下切去一块，则剩余部分仍然是一个长方体，根据公式p=ρgh可知，剩余部分对桌面的压强保持不变。


〖变式5-2〗 一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为p1 ， 将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为p2 ， 将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为p3 ， 则p1、p2、p3三者之间的关系是(    )
A. p1＝2p2                          B. p1＝ 14 p2                          C. p1＝ 12 p3                          D. p1＝p3
【答案】 D
【解析】根据压强公式p=FS进行计算即可。
【解答】设这张报纸的重力为G，底面积为S；原来报纸对桌面的压强：p1=F1S1=GS； 对折后，对桌面的压力不变，但是受力面积减半，对桌面的压强：p2=F2S2=G12S=2GS； 撕去一半后，对桌面的压力和受力米面积都减半，此时平放对桌面的压强：p3=F3S3=12G12S=GS；那么p1：p2=GS:2GS=1：2，即p1=12p2 ， 故A，B错误；因此p1=p3 ， 故C错误，D正确。

〖变式5-3〗一木块(如图)放在水平桌面上，若沿虚线切去一半，将其放在上面，此时地面受到的压强是原来所受压强的（      ）

A. 2倍                                    B. 1倍                                    C. 1/2倍                                    D. 1/4倍
【答案】 A
【解析】已知压力和受力面积的变化根据公式p=FS判断压强的变化。
【解答】木块放在水平桌面上，若沿虚线切去一半，将其放在上面，木块的重力保持不变，那么它对地面的压力也保持不变；叠放后，木块与地面的受力面积变为原来的一半，根据公式p=FS可知，现在它对地面的压强是原来压强的2倍，故A正确，而B、C、D错误。