初中物理壓強(qiáng)解題技巧分析

莊杰

【摘要】壓強(qiáng)類題目是初中物理習(xí)題中的重要構(gòu)成部分之一，在考試中占據(jù)一定的比重，也是較為典型的題目之一，難度不等，對(duì)學(xué)生相關(guān)知識(shí)與應(yīng)用技能提出了一定的要求.本文對(duì)初中壓強(qiáng)典型題目的求解過程進(jìn)行分析，為相關(guān)類型題目求解提供參考.

【關(guān)鍵詞】初中物理；壓強(qiáng)題；解題技巧

初中壓強(qiáng)題目變化多樣，包括求解壓強(qiáng)的大小以及變化量等類型，在具體計(jì)算過程中，對(duì)固體壓強(qiáng)以及液體壓強(qiáng)等采取不同的計(jì)算方法，對(duì)學(xué)生基本知識(shí)的掌握以及邏輯思維能力提出了一定的要求，增加了解題的難度.本文對(duì)初中壓強(qiáng)相關(guān)類型的題目進(jìn)行解題分析，運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕忸}技巧，順利解題［1］.

例1 如圖1，為了測(cè)試某種液體的密度，如圖1所示進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，若該木塊的重力是1.2N，體積是200cm3，該木塊在靜止?fàn)顟B(tài)下，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是2N，g=10N/kg，在這一情景之下，分析：

（1）該木塊受到的浮力大小如何？

（2）求解該液體的密度數(shù)值.

（3）若將細(xì)繩剪斷，在木塊處于穩(wěn)定下，哪種情形之下，所受到的浮力能夠達(dá)到最大數(shù)值？

解析 本題考查了稱重法求浮力與阿基米德原理、漂浮條件的應(yīng)用，在運(yùn)用稱重法測(cè)浮力時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即重力與浮力之差［2］.運(yùn)用此理論進(jìn)行解題即可.將細(xì)繩剪斷，則木塊會(huì)漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件求出浮力．

解題過程 （1）F浮=G+F拉=1.2N+2N=3.2N；

（2）ρ液=F浮gV=3.2N10N/kg×200×10－6m3=1.6×103kg/m3；

（3）將細(xì)繩剪斷，木塊會(huì)漂浮在水面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)F′浮=G=1.2N.

在解決壓強(qiáng)問題時(shí)，確定研究對(duì)象，選擇一個(gè)物體或者一個(gè)封閉系統(tǒng).確定研究對(duì)象后，結(jié)合實(shí)際情況，分析具體語境之下的受力情況.在進(jìn)行充分受力分析的基礎(chǔ)之上，解決相關(guān)壓強(qiáng)問題，找出研究對(duì)象所受到的各個(gè)力，包括重力、支持力、壓力等.細(xì)致認(rèn)真進(jìn)行受力分析，確保找全所有的力.在受力分析中，注意壓力與重力的關(guān)系.壓力不一定等于重力，尤其是在物體處于非平衡狀態(tài)時(shí).因此，根據(jù)具體情況判斷壓力與重力的關(guān)系，從而保證受力分析的正確性.

當(dāng)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，受力平衡，即物體受到的各個(gè)力的大小相等，方向相反.此時(shí)根據(jù)物體的受力情況計(jì)算壓強(qiáng).當(dāng)物體懸浮在水中時(shí)，受到的浮力和重力相等，可以根據(jù)浮力公式和重力公式計(jì)算物體的體積和密度.當(dāng)物體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，考慮物體受到的各個(gè)力的大小和方向.此時(shí)，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)計(jì)算壓強(qiáng).當(dāng)物體加速下潛時(shí)，受到的浮力不變，但重力增加，則根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況計(jì)算物體的加速度與速度.此外還有一些特殊狀態(tài)應(yīng)當(dāng)考慮，例如液體沸騰、氣體膨脹等，此時(shí)利用特定的物理規(guī)律計(jì)算壓強(qiáng).在液體沸騰時(shí)，考慮液體的飽和蒸氣壓和溫度等相關(guān)因素.

在計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，注意單位換算.壓力的單位可能為牛頓、焦耳等，受力面積的單位可能為平方米、平方厘米.在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，確保單位的一致性.在某些情況下，壓強(qiáng)與流速有關(guān).流速越快，壓強(qiáng)越小.掌握壓強(qiáng)與流速的關(guān)系能夠促進(jìn)題目解答.

初中物理壓強(qiáng)的解題技巧應(yīng)當(dāng)從多個(gè)方面進(jìn)行分析，在解題過程中認(rèn)真審題，靈活運(yùn)用公式，掌握壓強(qiáng)與流速的關(guān)系等技巧.不斷練習(xí)，在解題過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，逐步提高解決壓強(qiáng)問題的能力［3］.

例2 （1）現(xiàn)有一個(gè)重為10N的金屬塊，浸沒于水中時(shí)，此時(shí)金屬塊受到的浮力為2N，則該金屬塊的密度為.

（2）一個(gè)木塊漂浮在鹽水中的情況下，與漂浮在水中進(jìn)行對(duì)比，受到的浮力變化情況如何：.

解析 分析本題，結(jié)合物體浮沉條件的應(yīng)用情況，綜合性較強(qiáng)，但是難度不大.（1）已知金屬塊的重力和浸沒在水中時(shí)受到的浮力，利用浮力公式求出金屬塊的體積；（2）已知金屬塊的體積，利用密度公式求金屬塊的密度.根據(jù)物體的浮沉條件判斷木塊在鹽水中受到的浮力與在水中受到的浮力的大小關(guān)系［4］.

答案 （1）在金屬塊浸沒在水中情況下，排開水的體積即木塊的體積，根據(jù)題意，可以計(jì)算出金屬塊的密度，為5×103kg/m3.

（2）由于木塊在水中與鹽水中均為漂浮狀態(tài)，浮力即重力，重力不變，所以木塊在鹽水中受到的浮力等于在水中受到的浮力.由此，在鹽水中受到的浮力等于在水中受到的浮力.

例3 如圖2，現(xiàn)有容器甲與圓柱體乙，容器甲足夠高，底面積是5×10-2m2，其中裝有質(zhì)量為5kg的水，圓柱體乙的重力是160N，底面積是8×10-2m2．求：

（1）容器甲內(nèi)水的體積V水是多少？

（2）圓柱體乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p乙是多少？

（3）把A置于容器甲的水中和放在圓柱體乙上兩種情況時(shí)，水對(duì)容器甲底部的壓強(qiáng)等于圓柱體乙對(duì)地面壓強(qiáng)，求物塊A的密度ρA為多少？

解析 本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、壓強(qiáng)公式的了解與掌握程度．（1）已知水的質(zhì)量和密度，兩者之比得到水的體積；（2）已知圓柱體的重力和底面積，即可求出圓柱體對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）根據(jù)題意，利用密度公式求出物塊A的密度．答案? （1）V水=m水ρ水=5kg1.0×103kg/m3=5×10－3m3；

（2）p乙=F乙S乙=G乙S乙=160N8×10-2m2=2×103Pa；

（3）Δp水=ρ水gΔh=ρ水VAgS甲，Δp乙=ΔF乙S乙=GAS乙=ρAVAgS乙，

由于Δp水=Δp乙，因此ρ水VAgS甲=ρAVAgS乙，

得出ρA=S乙S甲ρ水=8×10-2m25×10－2m2×103kg/m3= 1.6×103kg/m3.

在解初中壓強(qiáng)等相關(guān)題目時(shí)，應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)分析題目中的相關(guān)條件，梳理不同條件之間的關(guān)系，加強(qiáng)對(duì)壓強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的把握與分析，運(yùn)用適當(dāng)?shù)慕忸}技巧，實(shí)現(xiàn)順利解題，提升解題效率［5］.

參考文獻(xiàn)：

［1］時(shí)華夏.初中物理解題中極限思維法的有效應(yīng)用［J］.數(shù)理天地（初中版），2022，（08）：46-48.

［2］侯利民.例析“數(shù)形結(jié)合”法在初中物理解題中的應(yīng)用［J］.數(shù)理化學(xué)習(xí)（初中版），2021，（11）：54-56.

［3］田效軍.化難為圖圖中求到——“圖象法”在初中物理解題中的應(yīng)用［J］.物理教學(xué)，2020，42（08）：38-41+62.

［4］徐劍偉.初中物理《壓強(qiáng)和浮力》解題教學(xué)探究［J］.數(shù)理化解題研究（初中版），2014，（08）：52-53.

［5］許江霞，陳楚瓊.“雙減”背景下基于課程視域的初中物理作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施——以八年級(jí)物理《壓強(qiáng)》為例［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2023，（22）：44-47.