压力效果受制于什么

姚俊松

我们都知道，沙发比硬板凳坐着舒服，蛋壳易碎但我们单手却很难将其握碎.这是什么原因？在冰面上行走时，突然发现冰面裂开，我们应该采取什么行动自保呢？学习了压力的作用效果.这些疑问就可以轻松获解了.

认清压力真面目

压力是垂直作用在物体表面的力.其方向是垂直于受力面并指向受力物体的.

压力与重力存在着本质的区别：①压力的方向是垂直于物体表面并指向受力物体的，重力的方向是竖直向下的；②压力的作用点在物体的接触面.重力的作用点在物体的重心；③压力是物体发生形变产生的，压力的施力物体是被支撑的物体，受力物体是起支撑作用的物体，而重力的施力物体是地球.受力物体是物体本身，

例1 水平桌面上的茶杯对桌面有压力，下列有关茶杯对桌面压力的说法，正确的是（）.

A.茶杯对桌面的压力方向是竖直向上的

B.茶杯对桌面的压力作用在茶杯上

C.茶杯对桌面的压力就是重力

D.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的

分析：茶杯静止在水平桌面上，茶杯对水平桌面的压力大小等于茶杯所受的重力，但不能说压力就是重力.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的，压力的作用点在茶杯和桌面的接触面处，作用在桌面上，方向是垂直于桌面向下的.

答案：D

探究压力的作用效果

我们可以通过以下活动来感受压力的作用效果.

活动一：手指压铅笔

如图1，将一端削过的铅笔压在两手指中间，慢慢向中间用力.力越大，铅笔对手产生的效果f手的疼痛感）越明显.在这一过程中铅笔两端对手的压力是相等的，但对手产生的效果（手的疼痛感）则不同，削尖的一端更加明显.说明压力的作用效果不仅与压力有关，还与受力面积有关.

活动二：小桌与海绵

（l）如图2a，将小桌正放在海绵上，我们可以看到压力产生的效

果——让海绵凹陷.

（2）如图2b，在小桌上增加砝码.增加小桌对海绵的压力，在这一过程中海绵的受力面积不变，但海绵的凹陷程度变大，说明受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显.

（3）如图2c，将小桌倒放且砝码不变，此时增大了海绵的受力面积，但海绵所受的压力不变，海绵的凹陷程度变小，说明压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显，

活动结论：压力的作用效果与压力和受力面积有关，压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显.实验中我们用到了控制变量法.

例2广安市盛产煤炭、水泥、石料，有能源、建材之乡的美誉，也正因为如此，这里的汽车超载现象异常突出，公路损坏严重.你认为超载汽车对公路的损坏主要取决于（）.

A.汽车的大小

B.汽车对公路的压强

C.汽车的速度

D.汽车的惯性

分析：当汽车超载时，汽车对地面的压力增大，在汽车与公路接触面积变化不大的情况下，压力的作用效果即压强会随之增大，加快了对公路的损坏速度.

答案：B

压强及其计算

1.什么是压强

为了表示压力的作用效果，物理中引入“压强”的概念：压强表示单位面积上受到的压力，在数值上等于压力与受力面积的比值，即P=F/S，公式中，压力的单位是牛（N），受力面积的单位是平方米（m2），则压强的单位是帕斯卡，简称帕（Pa）.帕斯卡是个比较小的单位，比它大的还有千帕（kPa）和兆帕（MPa）.lMPa=106Pa.1kPa=103Pa.

2.感受压强

压强无处不在.我们可以通过一些数据来了解一下生活中常见的压强：一张报纸平放时对桌子的压强约为0.5Pa：成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa，它表示人站立时，其脚下每平方米面积受到的压力为1.5xl04N.

例3某同学的体重是480N，他每只脚与地面的接触面积为160Cm2.这个同学站立在水平地面上时.对地面的压强为（）.

A. l.5xl04Pa

B.3.Oxl04Pa

C. 3.Oxl02Pa

D.l.5xl02Pa

分析：该同学对地面的压力F=G=480N，双脚站立.他与地面的接触面积是每只脚与地面接触面积的两倍，即S=2x160cm2=320cm2=0.032m2，则他对地面的压强.

答案：A

亚强的应用与改变

由压强的计算公式p=F/S可以得出，压强可以通过改变压力和受力面积的方法来改变，

要增大压强，我们可以在受力面积不变的情况下增大压力，可以在压力不变的情况下减小受力面积，也可以在增大压力的同时减小受力面积，如锯、剪刀、斧头等，用过一段时间就要磨一磨，刀口会变锋利，就是使接触面积变小.在压力一定时，可以增大压强.

要减小压强，可以在受力面积不变的情况下减小压力，可以在压力不变的情况下增大受力面积，也可以在减小压力的同时增大受力面积.如书包用扁而宽的带是为了增大受力面积，在压力一定时，减小压强，使人背起书包不会感觉到肩膀痛：车辆在高速公路上行驶时，车轮与路面的接触面积是一定的，车辆装载的货物若超过其标准配载货重，会增大对路面的压力，从而增大对路面的压强，加快路面损坏速度，所以禁止车辆超载，

现在可以解释文章开始提出的几个问题了：坐沙发更舒服，是因为在人受到的压力不变的情况下，沙发与臀部接触的面积更大，人受到的压强更小，所以感觉更舒服：单手握鸡蛋很难将其握碎，是因为此时鸡蛋的受力面积变大，使压强减小；在冰面上行走时，发现冰面裂开，我们应该立即趴下爬行，以增加受力面积减小压强。endprint