师：各位同学大家好，欢迎大家今天跟随老师一起来学习第八章第一节压强。同学们在影视作品中，有没有看到过这样的表演：表演者躺在钉床上，胸口碎大石后却安然无恙。今天老师带来了一个类似的表演，首先请同学们观察老师手中这两个钉板的区别。这边的钉板钉子比较密集、数量多，而右边的钉板上面只有一颗钉子。接下来，老师拿一个气球逐次放在两个钉板上，请同学们认真观察。先放在铺满钉子的钉板上，用力按压，气球完好无损；接下来再放到只有一颗钉子的钉板上，气球轻易就破裂了。那么大家知道这其中蕴含着怎样的物理知识吗？要想知道原因，就跟随老师一起来揭开压强的神秘面纱。
请同学们先观察下面三幅图片，分析一下这三次受力情况。我们前面已经学到，要认识力，就要先认识力的三要素。请同学们接下来从力的作用点和方向上来分析这三次力。第一幅图片，压路机碾子对地面的压力，受力物体是地面，作用点在地面上，方向垂直于地面向下。因为我们在前面第二节弹力中已经学到，压力的方向是垂直于接触面、指向被压物体，由此我们可以画出这个力的方向是垂直于地面向下。第二幅图片，人对跳板的力，作用点在跳板上，方向垂直于跳板向下。第三幅图片，人手按压图钉对墙壁的力，此时作用点在墙壁上，方向垂直于墙壁向左。通过这三个例子的分析，同学们，你们发现它们有什么共同点吗？
生：压力的作用点都在受力物体的接触面上，方向都是垂直于受力面指向被压物体。
师：非常好，所以我们可以说，压力就是垂直作用在物体表面上的力。通过上面三幅图片分析，大家会发现这三次力的作用效果都是使物体发生了形变。接下来请同学们发挥聪明才智，来分析一下下面物体对接触面压力的示意图。
第一幅图片，物体对水平地面有一个压力，受力物体是地面，作用点在地面上，压力的方向垂直于接触面，指向被压物体。由此我们可以画出压力的示意图。第二幅图片，物体放在斜面上，此时物块对斜面就有一个压力，作用点在斜面上，方向垂直于斜面。第三幅图片，人按压着物体在墙壁上，此时墙壁受到了物体给它的压力，作用点在墙壁上，方向垂直于墙壁向左。第四幅图片，人托举起物体按压在天花板上，此时物体对天花板有一个压力，作用点在天花板上，方向垂直于天花板向上。通过这四幅图片的分析，大家发现了如果有一个压力作用在物体上，那么必然会产生力的作用效果。接下来请同学们跟老师一起来进行两个活动体验，分析一下压力的作用效果可能与哪些因素有关。
第一个小活动，请同学们双手食指按压铅笔，保持铅笔静止，观察两食指所受到的压力导致手指的力的作用效果是否相同。大家不难发现，虽然两食指受到的压力大小相同，但是明显可以看出笔尖对食指的压力比笔尾对食指的压力作用效果要更明显。那么由此我们可以提出猜想，压力的作用效果可能与受力面积有关。接下来，请同学们跟老师做第二个活动体验。
一手托举气球，另一手食指按压气球，并逐渐增大压力，观察气球的变化。同学们发现，随着压力的增大，气球的凹陷程度增大，压力的作用效果变得更明显。由此，我们可以提出什么猜想呢？
生：压力的作用效果可能与压力大小有关。
师：非常好。提出了这样的猜想，接下来我们就用实验的方法进行科学探究。那么在设计实验的过程中，我们应该用什么实验器材？怎样去做这个实验？观察些什么现象呢？在实验器材的选择上，我们应该选择松软、容易形变的物体作为受力物体，以便我们观察压力的作用效果。在施力物体的选择上，我们需要注意选择受力面积容易改变的物体，这样才可以方便我们探究受力面积大小对压力作用效果的影响。同时我们还需要注意选择一定的重物来改变物体压力的大小，便于我们探究压力大小对压力作用效果的影响。所以老师根据前面的要求，将本次实验器材选择如下：选择两个宽度不同的木板，方便我们观察受力面积大小对压力作用效果的影响；在受力物体的选择上，则选择了海绵这样容易形变的物体，便于我们观察力的作用效果。为了使实验现象更加明显，老师选择了两个完全相同的小桶来改变压力大小。这时同学们需要注意，当将小桶挂在木板上时，此时向桶中加水，那么此时对海绵的压力主要来源于桶和水的总重力。接下来我们应该如何进行实验呢？在前面的学习中，我们已经知道了要想探究某一物理量与其他几个变量之间关系时，我们需要注意，这几个变量必须逐个改变，以便我们探究。那么同学们，在本次实验中我们应该如何控制变量呢？
生：我们在探究受力面积对压力作用效果的影响时，需要注意选择两个不同宽度的木板，需要使两次倒入水的量相同，因为只有这样压力大小相同才能探究受力面积对压力作用效果的影响。在探究压力大小对压力作用效果影响时，我们需要多次改变注入水量而使木板的宽度保持不变，这样才能探究在受力面积相同时压力大小对压力作用效果的影响。
师：非常正确。知道了我们的实验要用控制变量法进行逐个探究，那么在实验过程中我们需要观察什么现象呢？
生：我们应该用转换法来观察海绵的凹陷程度，从而来反映出压力的作用效果。
师：没错。接下来请同学们观察老师的演示实验，认真观察其中产生的实验现象并做记录。我们第一次实验先来探究压力大小对压力作用效果的影响。老师选择一个较窄的木板放在海绵上。接下来，老师将多次向底下的水桶里面加水，请同学们认真观察现象。
同学们观察海绵已经发生了轻微的形变，接着再向里面加水。同学们发现海绵的形变更明显了，当我们改变了向里面加水量以后，说明压力大小已经在逐渐增大了。此时海绵的形变变得明显。同学们可以观察此时海绵的形变，比起刚刚空杯时的形变又是怎样呢？由此我们可以看出，压力越大，压力的作用效果就越明显。接着我们来探究第二个因素，受力面积对压力作用效果的影响。这边是窄木板，老师将左边放上一个较宽的木板，接着向水桶中加入与之相同的水量，那也就代表着什么呢？
生：压力的大小是相同的。
师：对，两边的加水量都到了老师提前标注好的标注线，说明两边水的压力大小是相同的。那么仔细观察两次压力的作用效果：宽木板对海绵的压力作用效果，窄木板对海绵的压力作用效果。同学们可以发现，较窄的木板此时压力的作用效果更明显。那么我们可以得出什么结论呢？
为了方便同学们观察实验现象，老师将刚刚的实验现象出示在了黑板上，请同学们分析观察。我们先向水桶中加入少量的水，海绵的形变非常轻微，接着又向里面加水，加水量比刚才的水量要多的时候，发现此时压力变大了，海绵的形变程度也变得更大。那么我们就可以总结出，当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。通过第三次实验，我们可以观察到窄木板下面的海绵比宽木板下面的海绵形变程度更大，那么在压力大小相同时，受力面积越小，作用效果就越明显。由此我们可以得出结论，当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。通过上面的实验探究，我们来看一下下面两个实例，请同学们分析一下a、b两物体，哪一个物体对地面的压力作用效果更明显呢？