论文部分内容阅读
一、固体压力、压强的计算
使用p=F／S公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积为两物体的接触部分）.
1.找压力
压力并不都是由重力G引起的，通常把物体放在水平桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F等于物体的重力G.如果物体还受到其他力的作用，则压力可能不等于物体的重力G，因为固体可以大小、方向不变地传递压力.
例1请指出图1各种情况下重为G的物体在水平支承面上静止不动时所受压力的大小.
解析第一幅图中物体对水平支承面的压力等于物体的重力G；第二幅图中拉力F沿水平方向拉动，在竖直方向对物体对水平支承面的压力没有影响，所以水平支承面受到的压力也等于物体的重力G；第三幅图中沿竖直方向物体受到一个向下的压力F，所以水平支承面受到的压力等于F+G；第四幅图中沿竖直方向物体受到一个向上的拉力F，所以水平支承面受到的压力等于G-F；第五幅图中压力虽然不是由重力G引起的，但是对水平支承面受到的压力仍有影响，所以水平支承面受到的压力等于F-G；第六幅图中压力也不是由重力G引起的，对竖直方向的压力也没有影响，所以竖直支承面受到的压力等于F.
压力和重力是不同性质的两种力，要严格区分，不能因为有的情况下压力的大小等于重力，就把它们混为一谈.
2.找受力面积
例2重21N、边长0.1m的正方体铝块，放在面积为1m2的水平桌面中央，则该铝块对桌面的压强多大？
解析从题目条件可知，该物体对桌面的压力在数值上等于物重21N，铝块底面积S为受力面积，S=0.1m×0.1m=0.01m2，而不是桌面的面积1m2，然后根据公式p=F／S计算出铝块对桌面的压强为2.1×103Pa.所以在求解压强问题时，应正确地选取受力面积，即相互接触并发生挤压的面积，而不是物体的表面积.
例3由同种材料做成的三个高度相同，但底面积不同的实心圆柱体A、B、C，A重20N，B重10N，C重8N，竖直放在水平桌面上，它们对桌面的压强pa、pb、pc是什么关系？
解析由公式pa=ρgha，pb=ρghb，pc=ρghc，因为ha=hb=hc，所以pa=pb=pc.即相同材料制成的高度相同的实心柱体，它们对桌面的压强相等.
例4一块方砖放在水平地面上，若沿竖直方向切去一半，则剩余的砖对地面的（）.
A.压力不变，压强不变
B.压力减半，压强减半
C.压力不变，压强减半
D.压力减半，压强不变
解析此题是从压强跟压力、受力面积之间的关系来考查对压强概念的理解.由公式p=F／S可知，压强的大小与压力和受力面积的大小有关.一块砖平放在水平地面上，对地面压力F的大小等于砖重G，若切去一半，对地面的压力的大小将变为原来的一半，而受力面积S也变为原来的一半，所以压强不变，应选D.
当我们讨论压力、压强变化问题时，对于放在水平支承面上的物体来说，压力大小的变化，主要看其重力如何变化，而压强大小的改变，是由压力和受力面积两个因素决定，所以要综合这两个因素共同来考虑.
二、液体压力、压强的计算
1.液体内部压强产生的原因：由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，液体内部向各个方向都有压强.
2.液体内部压强的特点：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大.
3.液体内部压强的计算公式是：p=ρgh.
h是液体内某处的深度，即该点到自由液面的距离，单位是m；p为液体压强，单位是Pa.由公式p=ρgh可知，液体内部的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关，跟液体重、体积、底面积大小、容器形状等无关.使用p=ρgh公式计算液体压强、压力时，一般首先确定压强p，再确定压力F.
例5一平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，水面距离茶壶底部的距离为12cm，放置在面积为1m2的水平桌面中央.试求：（取g=10N／kg）
（1）水对茶壶底部的压力.
（2）茶壶对桌面的压强.
解析求水对茶壶底部的压力.首先根据p=ρgh，算出水在容器底部的压强为1.2
×103Pa，再根据F=pS，算出水对茶壶底部的压力为4.8N；求茶壶对桌面的压强是有关固体压力、压强的计算，首先把盛放水的茶壶看成一个整体，先确定压力，水平桌面受到的压力F=G容+G液=10N，再根据p=F／S算出茶壶对桌面的压强为2500Pa.
4.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等.
如图2所示，各容器底部受到液体的压力F=pS=ρghS，其中“S·h”表示底面积为S、高度为h的液柱的体积，“ρghS”是这一液柱的重力.所以，容器底部受到的压力其大小可能等于、也可能小于或大于液体本身的重力.
例6一密闭容器的两个底面A和B的面积不等（SA＜SB），内盛有一定质量的某种液体.液体对底面A的压强、压力分别为pA、FA；如果把容器倒置后，液体对底面B的压强、压力分别为pB、FB，那么pApB，FA
FB.（选填“＞”“＜”或“=”）
解析因为容器中水的量是一定的，当把容器倒置后，水的深度变小，根据p=ρgh，所以pA＞pB；但是当把容器倒置后，水对底面B的压力大于水的重力，而原来水对底面A的压力小于水的重力，所以FA＜FB.
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
使用p=F／S公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积为两物体的接触部分）.
1.找压力
压力并不都是由重力G引起的，通常把物体放在水平桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F等于物体的重力G.如果物体还受到其他力的作用，则压力可能不等于物体的重力G，因为固体可以大小、方向不变地传递压力.
例1请指出图1各种情况下重为G的物体在水平支承面上静止不动时所受压力的大小.
解析第一幅图中物体对水平支承面的压力等于物体的重力G；第二幅图中拉力F沿水平方向拉动，在竖直方向对物体对水平支承面的压力没有影响，所以水平支承面受到的压力也等于物体的重力G；第三幅图中沿竖直方向物体受到一个向下的压力F，所以水平支承面受到的压力等于F+G；第四幅图中沿竖直方向物体受到一个向上的拉力F，所以水平支承面受到的压力等于G-F；第五幅图中压力虽然不是由重力G引起的，但是对水平支承面受到的压力仍有影响，所以水平支承面受到的压力等于F-G；第六幅图中压力也不是由重力G引起的，对竖直方向的压力也没有影响，所以竖直支承面受到的压力等于F.
压力和重力是不同性质的两种力，要严格区分，不能因为有的情况下压力的大小等于重力，就把它们混为一谈.
2.找受力面积
例2重21N、边长0.1m的正方体铝块，放在面积为1m2的水平桌面中央，则该铝块对桌面的压强多大？
解析从题目条件可知，该物体对桌面的压力在数值上等于物重21N，铝块底面积S为受力面积，S=0.1m×0.1m=0.01m2，而不是桌面的面积1m2，然后根据公式p=F／S计算出铝块对桌面的压强为2.1×103Pa.所以在求解压强问题时，应正确地选取受力面积，即相互接触并发生挤压的面积，而不是物体的表面积.
例3由同种材料做成的三个高度相同，但底面积不同的实心圆柱体A、B、C，A重20N，B重10N，C重8N，竖直放在水平桌面上，它们对桌面的压强pa、pb、pc是什么关系？
解析由公式pa=ρgha，pb=ρghb，pc=ρghc，因为ha=hb=hc，所以pa=pb=pc.即相同材料制成的高度相同的实心柱体，它们对桌面的压强相等.
例4一块方砖放在水平地面上，若沿竖直方向切去一半，则剩余的砖对地面的（）.
A.压力不变，压强不变
B.压力减半，压强减半
C.压力不变，压强减半
D.压力减半，压强不变
解析此题是从压强跟压力、受力面积之间的关系来考查对压强概念的理解.由公式p=F／S可知，压强的大小与压力和受力面积的大小有关.一块砖平放在水平地面上，对地面压力F的大小等于砖重G，若切去一半，对地面的压力的大小将变为原来的一半，而受力面积S也变为原来的一半，所以压强不变，应选D.
当我们讨论压力、压强变化问题时，对于放在水平支承面上的物体来说，压力大小的变化，主要看其重力如何变化，而压强大小的改变，是由压力和受力面积两个因素决定，所以要综合这两个因素共同来考虑.
二、液体压力、压强的计算
1.液体内部压强产生的原因：由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，液体内部向各个方向都有压强.
2.液体内部压强的特点：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大；同种液体在同一深度的各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大.
3.液体内部压强的计算公式是：p=ρgh.
h是液体内某处的深度，即该点到自由液面的距离，单位是m；p为液体压强，单位是Pa.由公式p=ρgh可知，液体内部的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关，跟液体重、体积、底面积大小、容器形状等无关.使用p=ρgh公式计算液体压强、压力时，一般首先确定压强p，再确定压力F.
例5一平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，水面距离茶壶底部的距离为12cm，放置在面积为1m2的水平桌面中央.试求：（取g=10N／kg）
（1）水对茶壶底部的压力.
（2）茶壶对桌面的压强.
解析求水对茶壶底部的压力.首先根据p=ρgh，算出水在容器底部的压强为1.2
×103Pa，再根据F=pS，算出水对茶壶底部的压力为4.8N；求茶壶对桌面的压强是有关固体压力、压强的计算，首先把盛放水的茶壶看成一个整体，先确定压力，水平桌面受到的压力F=G容+G液=10N，再根据p=F／S算出茶壶对桌面的压强为2500Pa.
4.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等.
如图2所示，各容器底部受到液体的压力F=pS=ρghS，其中“S·h”表示底面积为S、高度为h的液柱的体积，“ρghS”是这一液柱的重力.所以，容器底部受到的压力其大小可能等于、也可能小于或大于液体本身的重力.
例6一密闭容器的两个底面A和B的面积不等（SA＜SB），内盛有一定质量的某种液体.液体对底面A的压强、压力分别为pA、FA；如果把容器倒置后，液体对底面B的压强、压力分别为pB、FB，那么pApB，FA
FB.（选填“＞”“＜”或“=”）
解析因为容器中水的量是一定的，当把容器倒置后，水的深度变小，根据p=ρgh，所以pA＞pB；但是当把容器倒置后，水对底面B的压力大于水的重力，而原来水对底面A的压力小于水的重力，所以FA＜FB.
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”