關于壓強、壓力的計算
2017-12-31 00:00:00王有忠
教育周報·教研版 2017年13期
【摘要】：中考有關壓力、壓強的計算，對于初中生，既是學生學習的重點，也是學生學習的難點。學生必須透切了解壓力的含義和熟練掌握壓強的計算公式，才能快速、準確的解決問題。中考中壓強的計算題目種類繁多，但是題型歸納起來不是很難。本文歸納了物理中考中壓力與壓強的計算方法。
【關鍵詞】：液體壓強 受力面積 壓力 計算 準確 快速
例1：在一個重2N，底面積為0.01m2的容器里裝8N的水，容器中水的深度為0.05m。把它放在水平桌面上，如圖1所示（g=1ON/kg）。求：（1）水對容器底部的壓強和壓力；（2）容器對桌面的壓力和壓強。
解析：水對容器底部的壓強和壓力屬于液體的壓力壓強問題，它取決于水的密度、深度和容器的底面積，與水的重力無直接關系。計算時應先根據液體壓強公式P=ρgh求解壓強，再根據F=PS計算液體對容器底的壓力。
容器對桌面的壓力和壓強屬于固體的壓力壓強問題，它取決于杯子對桌面的壓力和桌面的受力面積。其中杯子對桌面的壓力等于杯子和水的總重力。所以計算時先根據F =G求壓力，再用P = F/S計算出壓強。
解析：（1）先求水對容器底部的壓強P1=ρgh=1000kg/m3×10n/kg×0.05m=500Pa，再求水對容器底的壓力F1=P1S1=500 Pa ×0.01m2=5N，（2）先求容器對桌面的壓力F2=G水+G容=8N+2N=10N，再求容器對桌面的壓強P2= F2/S2=10N/0.01m2=1000 Pa
例2：如圖2所示，三種容器中水的深度相同，容器的底面積相同，求水對容器底部的壓強、壓力大小關系。
解析：求水對容器底部壓強時，三者都是相同液體，用壓強公式P =ρgh進行比較，因為h、ρ相同，故p1=p2=p3， 求水對容器底部的壓力時，根據再根據F=PS計算，其中P =ρgh可得P =ρghS，h、s相同，得出壓力也相同。F1=F2=F3。學生往往會產生這樣的疑問，三者的液體重量不同，為什么對容器底部的壓強都相同呢？從圖形可以看出，三個容器中液體的重量關系為G1>G2>G3，即F2= G2， F1< G1 ，G3>G3，液體對容器底部的壓力與重量有時不一定相等。容器1中，可以把液體分成2部分，底面正上方的液體它們的壓力作用在底面，多出部分的液體它們的壓力作用在容器的側壁上去了，故F1< G1，而容器3中，可以看側壁對液體施加了壓力，施加的壓力通過液體作用到底面上，所以F3> G3。
例3：如圖3所示，一密閉的容器中裝有一些水并放在水平面上.如果把容器倒過來再放在水平桌面上，則水對容器底部的壓力將 ，水對容器底部的壓強將 ；容器對水平桌面的壓力將 ，容器對水平桌面的壓強將 。
（1）正放時，液體對容器底的壓力，F(xiàn)1=P1S1=ρgh1S1
（2）倒置后，液體深度h減小，∵P=ρgh，∴液體對容器底面的壓強增大，p1>p2，∴壓強p變小。
（3）因為水和容器的總重量不變，在水平桌面上F=G，所以容器對水平桌面的壓力不變。
（4）根據P = F/S即P = G總/S，倒置后S增大，故容器對水平桌面的壓力變小。
【參考文獻】：
義務教育教科書《物理》八年級下冊，人民教育出版社，課程教材研究所物理課程教材研究開發(fā)中心，2015年5月
