压强公式

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文字陈述

物体单位面积上受到的压力叫做压强，压强等于压力除以受力面积，即 p=F/S；压力一定时受力面积越小压强越大，受力面积一定时压力越大压强越大。

单位与量纲

p：帕斯卡（Pa），1 Pa=1 N/m²；F：牛顿（N）；S：平方米（m²）。面积用 cm² 等单位时要先换算，1 cm²=10⁻⁴ m²。

使用顺序

先看演示，再调参数，最后看例题和小测。

物理力学模式：受力-速度-加速度联动

试试看

1操作：把压力 F 从 200 N 缓慢拉到 400 N，受力面积 S 保持 0.02 m² 不变。　观察：压强读数如何变化？画面中的压痕有什么变化？看提示

参考：p=F/S 从 10000 Pa 变为 20000 Pa，压力加倍压强加倍；压痕随之变深，说明压力的作用效果更明显。

2操作：把受力面积 S 从 0.02 m² 减小到 0.005 m²，压力 F 保持 200 N 不变。　观察：压强变为原来的多少倍？这对应生活中的什么做法？看提示

参考：面积变为 1/4，压强从 10000 Pa 变为 40000 Pa，变为 4 倍——对应“刀刃磨薄、针尖做尖”等减小受力面积增大压强的做法。

3操作：调节压痕观察量滑杆，对比不同压强下的压痕表现。　观察：压强数值越大，压痕深浅如何变化？这说明压强反映了什么物理意义？看提示

参考：压强越大压痕越深；压强反映的是压力的作用效果——单位面积上受到的压力越大，效果越明显。

阻尼修正

0.92

频率 f

1.20 Hz

估计相位

0.00

p-S 图像（F 一定）

概念精讲

用同样大的力按图钉，针尖能扎进墙面，手指却安然无恙——压力的作用效果为什么差这么多？单看压力大小解释不了，还要看这些力分布在多大的面积上。物理学把物体单位面积上受到的压力定义为压强，即 p=F/S，用它在压力和受力面积之间架起一座桥，把作用效果变成可以计算的量。

为什么分母是面积？把一本书平放和竖放在海绵上，压力都等于书的重力，但竖放时接触面积小、凹陷更深，说明压力更集中。p=F/S 恰好刻画了这种集中程度：F 一定时 S 越小 p 越大，S 一定时 F 越大 p 越大。于是控制压强有了两条路——刀刃磨薄、针尖做尖靠减小面积来增大压强；滑雪板做宽、铁轨铺在枕木上靠增大面积来减小压强。

解题时按找压力、找面积、算比值三步走。压力要具体分析：只有物体静止在水平面上时，压力大小才等于重力；斜面上的物体、往墙上按图钉，压力都不等于重力。受力面积只算实际接触且受力的部分，人站立时就是双脚底面。代入前把面积换算成 m²，算完再用生活经验对照数量级，检查结论是否合理。

按难度递进完成，先自己作答再展开解析。

变式练习

基础

一台机床对水平地面的压力为 6000 N，与地面的总接触面积为 0.2 m²，求它对地面的压强。

基础

一块砖平放在水平地面上，对地面的压强为 2500 Pa，与地面的接触面积为 0.02 m²，求砖对地面的压力。

进阶

质量 60 kg 的人双脚站立时与地面的总接触面积为 0.04 m²，当他走路（单脚着地）时对地面的压强是多少？（g 取 10 N/kg）

挑战

某冰面能承受的最大压强为 2×10⁴ Pa。质量 60 kg 的人双脚与冰面总接触面积为 0.05 m²（每只脚 0.025 m²），他正常走路（单脚着地）时能否安全通过该冰面？（g 取 10 N/kg）

易错点

误区：压力就是重力，压强大说明物体重。

为什么错：压力是垂直作用在接触面上的力，重力源于地球吸引，二者性质不同；只有物体静止在水平面上时，压力大小才等于重力。

正确理解：先分析受力再定压力：水平面上 F=G；斜面上 F≠G；把图钉按进竖直墙壁时，压力来自手指而与图钉重力几乎无关。

误区：受力面积就是物体整个外表面积。

为什么错：受力面积只指发生压力作用的那部分接触面积；例如人站在地面上，只有双脚底面与地面接触，衣服、头部的表面都不算。

正确理解：找准“实际接触且受压力作用”的面积再代入 p=F/S，两脚站立与单脚站立要分开算。

误区：刀刃磨得锋利是通过减小压力来增大压强的。

为什么错：磨刀改变的是受力面积而不是压力；切菜时手上的压力并没有因磨刀而变小。

正确理解：刀刃薄是通过减小受力面积 S 来增大压强；书包带做宽、铁轨铺在枕木上则是增大 S 减小压强——改变 F 或 S 都能控制压强。

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