初識壓強 了解壓強

“……坐在門前的矮墻上，一遍遍懷想，也是黃昏的沙灘上，有著腳印兩對半……”當年一首《外婆的澎湖灣》可以說是家喻戶曉：外婆拄著拐杖，牽著外孫，在沙灘上留下了一串串深淺不一的腳印。

什么是壓強

沙灘上為什么會留下深淺不一的腳印呢？

我們知道，力的作用效果一是使物體的運動狀態發生改變，二是使物體發生形變，當外婆和外孫在沙灘上行走時。他們對沙灘施加了一個向下的壓力。這個壓力的作用效果就是使沙灘發生凹陷，形成了他們的腳印，這些腳印或深或淺，腳印越深，說明壓力的作用效果越明顯。我們用壓強來表示壓力的作用效果，既然壓強表示的是壓力的作用效果。那么它一定與壓力的大小有關，除了和壓力的大小有關，它還與什么因素有關呢？我們用圖1所示的實驗來探究一下。

如圖1甲，把小桌放在海綿上：如圖1乙，在桌面上放一個砝碼：如圖1丙，把小桌翻過來，桌面朝下，并在其上放一個砝碼，海綿由于受到小桌的壓力，形狀發生了變化。圖1甲、乙中，海綿的受力面積相同，而所受壓力不同；圖1乙、丙中，海綿所受壓力相同。而受力面積不同，我們根據海綿的凹陷程度可以看出，壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關。還跟受力面積有關，當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

在物理學中，物體所受壓力的大小與受力面積之比叫作壓強。

例1 如圖2所示。李強同學在雪地中陷得較深。張明同學腳踩滑雪板。沒有陷進雪地。此現象說明（ ）。

A.李強同學對雪地的壓力較大

B.壓力的作用效果與受力面積有關

C.張明同學對雪地的壓力較大

D.壓力的作用效果與壓力大小有關

解析：李強和張明對雪地的壓力應是差不多的，但作用效果卻完全不同，李強陷得很深，張明沒有陷下去，原因是張明腳下有滑雪板，受力面積大，壓力作用效果不明顯。說明壓力的作用效果與受力面積有關。

答案：B

壓強的計算

影響壓強的因素

壓強與壓力的大小和受力面積的大小有關。因此此，要想改變壓強，我們可以從改變壓力和改變受力面積上來實現。

增大壓強的方法有：（1）在受力面積不變的情況下增大壓力；（2）在壓力不變的情況下減小受力面積；（3）同時增大壓力和減小受力面積。

減小壓強的方法有：（1）在受力面積不變的情況下減小壓力；（2）在壓力不變的情況下增大受力面積；（3）同時減小壓力和增大受力面積。

夏天。小小的蚊子可以輕而易舉地刺破我們的皮膚（如圖3）：體重很大的駱駝卻不容易陷入沙漠的沙地中，被稱為“沙漠之舟”（如圖4）。原因就是蚊子的口器又細又尖。減小了受力面積。從而增大了其對皮膚的壓強：駱駝的腳掌又寬又大，增大了受力面積。從而減小了其對沙地的壓強。這樣的例子在生活中還有很多，比如刀、斧頭用久后要磨一磨，是通過減小受力面積來增大壓強的。背書包用扁而寬的帶子，而且大多采用雙肩背。這是通過增大受力面積來減小背帶對肩膀的壓強的。

例3 下列選項中，用于減小壓強的是（ ）。

解析：壓強與壓力的大小和受力面積的大小有關。寬寬的滑雪板，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強的。細細的針頭、鋒利的剪刀、尖尖的竹簽，都是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強的。

答案：A

壓強是一個非常重要的概念。它涉及生活和生產中的很多領域。了解壓強的初步知識，可以幫助我們更好地學習力學，也能幫助我們解決日常生活中的一些問題。