浅析压强与压力计算

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  【摘 要】压强是初二下第三章第二节的内容,是初二下册中比较重要的章节也是考试常考且分值较多的,而压强的教学对于初中的学生来说是一个难点,因为其概念比较抽象,不好理解,因此很多学生在学这些内容的时候就会感到困难,不能很灵活的应用固体压强、液体压强来解决实际问题。本文通过分析法,对比法,列举法等多种方法帮助学生建立起压强的知识体系、框架,认清固体压强和气体压强的区别与联系,并掌握解决实际问题的方法。
  【关键词】液体压强;固体压强;压力
  一、压力的定义
  压力是指垂直作用在物体表面上的力,产生压力只有当两个物体相互接触并且发生挤压作用时,压力的方向总是垂直于接触面并指向受力物体。
  二、压强的定义
  压强是指物体的单位面积上受到的压力的大小,压强的作用是用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。根据压强的定义式可知:压强的大小与压力和受力面积有关。在受力面积不变的情况下增加压力和在压力不变的情况下减小受力面积或同时增加压力和减小受力面积都能增大压强。在受力面积不变的情况下减小压力和在压力不变的情况下增大受力面积或同时减小压力和增大受力面积都能减小压强。
  三、压强的计算
  对于压强的计算需要同学们知道的是压强的计算公式有两个,一个是定义式:,另一个是只适合于静止液体产生的压强公式。但在这里需要提出来的是:如果固体粗细均匀,水平放置,它对地面产生的压强推导式也是,如果液体盛放在均匀的容器当中,水平放置,它对地面产生的压强推导式也是,F一般为水所受到的重力G。
  关于解题的时候需要我们注意的首先是阅读题意了解到是固体还是液体产生的压强和压力;然后判断一般是指适用范围没有限制,特殊是指在特定的条件下,对于固体来说,特殊是指粗细均匀、水平放置,对于液体来说,特殊是指容器是粗细均匀、水平放置;最后根据判断选择合适的公式进行求解,特殊可以用一般来求解,但一般不能用特殊来求解。
  接下来,让我们来实际了解一下,该怎样解题吧!
  1.固体产生的压强和压力
  例1.下图所示A、B两物如叠放在水平地面上。物体A质量为2kg,下底面积是5dm2,物体B质量为3kg,下底面积是160cm2,则B物对地面的压强是多少?( )
  通过分析本道题,我们可以知道本道题考察的是对固体产生压强的一般求解,接下来解题步骤:
  首先明确研究对象是B物体,对B物体进行受力分析并求出地面对B物体支持力,然后又相互作用力得到物体对地面的压力的大小,所以,由题意可知A物体=20N,B物体=30N,得到。根据分析的情况得到求压强的公式P=F/S,代入数据就能得出结果,最终得到B物体对地面的压强为1000Pa。
  2.液体产生的压强与压力
  对于液体压强我们这里分两种情况讨论,一种是液体盛放在不规则的容器中,另一种就是盛放在均匀的规则的容器中,下面就进行讨论:
  (1)液体盛放在不规则的容器中,液体产生的压强
  例2.如图所示容器,水的重量为20N,水的深度为90cm,盛水容器的底面积是100cm2,求容器底所受水的压力。
  解:先分析这道题考察的是液体产生压力的一般求解,了解了题目的意思,接下来就进行解题。解题第一步首先明确研究对象,根据题意可知本题的研究对象为水和容器底,需要求解的是水对容器底的压力,那就得先算出水所产生的压强,根据液体产生压强的公式:且题中给出的数据得P=9Pa,再根据压力公式F=PS得到F=90N。(注意:本题不能用求压力,因为本题的液体不是盛放在均匀分布的容器当中,所以压力不能直接等于重力。因此,本题中已知条件水重20N是为了迷惑同学们的,做题时一定要谨慎千万不要掉进出题人挖的坑中去哦!)
  (2)液体盛放在均匀的容器中,液体产生的压强
  例3.一个底面积是400cm2的直筒,现向筒内注入200N的水,求容器底部受到的水的压强。
  解:通过先分析题目可以知道本题考的是对于液体产生压强的特殊求解,但也可用液体产生压强的一般求解。明白题目的出题点后,接下来就进行求解。
  本题既然能用特殊求解也能用一般求解,那我们接下来就分别用这两种方法求解。第一种特殊求解:对液体进行受力分析得到压力,F=G且题目中给出G=200N;然后根据公式P=F/S并且S=400cm2,所以得到压强为5000Pa。第二种一般解法:利用公式,G=ρvg得到v=代入数据得v=0.02m3,又有体积公式得到水的深度代入数据得h=0.5m,再由压强公式即可求出压强为5000Pa。
  四、总结
  本文通过举实际的例子来详细的讲解液体压强和气体压强的求解方法以及通过对比液体压强和固体压强的求解方法找到两者的联系与区别,让初中同学们对压强有新的认识,让压强的学习也不在成为初中学生们的难题。
  【参考文献】
  [1]初中物理,人教版初二下册
  [2]初中物理,人教版八年级下册
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