浅析初中物理有关压力和压强的计算

来源 :现代教育教研 | 被引量 : 0次 | 上传用户:limajubo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】中考有关压力、压强的计算,对于初中生,既是学生学习的重点,也是学生学习的难点。但是题型归纳起来不是很难。本文归纳了物理中考中压力与压强的计算方法。
  【关键词】压力;压强;计算
  近年来,物理中考题里,有关压力、压强的计算命题所占的比例越来越多。虽然题型归纳起来比较单一,但是由于初中学生的生活经验不多,在学习中又不善于思考物理现象、物理规律,因而在解决实际问题时,往往容易出现错解。
  典型例题1:将一个重为10N、边长为20cm的正方体物体A放在1m2正方体的桌子正中间。问桌子受到的压力和压强分别为多少?
  已知:G物=10N, 边长a物=25cm,S桌=1 m2
  错解:桌子受到的压力F=G物=100N
  受力面积: S桌=1 m2
  压强p= =100N/1m2=100Pa
  分析:在应用公式时,没有理解公式p= 中S的真正含义是表示物体之间产生压力的效果,即压强是与其接触(受力)面积有关。在此题中的受力面积是S=20cm×20cm=400cm2。
  正确解析:桌子受到的压力F=G=100N
  受力面积: S=20cm×20cm=400cm2=4×10-2m2。
  压强p= =100N/4×10-2m2=2.5×103Pa。
  答:桌子受到的压力为100N,压强为2.5×103Pa。
  解题反思:在解此类型的计算题时,要注意在计算过程中一定要写明:桌子受到的压力F=G,以及要明确受力面积是哪部分,这样才能应用压强的定义公式p= 。
  典型例题2:如图1所示,在一个重为2N,底面积为0.01m2扩口容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上。 g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。
  求:
  (1)水对容器底部的压力和压强;
  图1
  (2)容器对桌面压力和压强。
  已知:G容=2N, S容=0.01m2 ,
  G水=8N, h水=0.05m
  g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3
  错解:(1)水对容器底部的压力:
  F=G水=8N
  水对容器底部的压强:
  p= =8N/0.01m2=800 Pa
  (2)第一种错解:容器对桌面压力:F=G桌=2N
  水对容器底部的压强:
  p= =2N/0.01m2=200Pa
  第二种错解:水对容器底部的压强(求压强时正确,到求压力时出现错误):
  p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=1.0×102Pa
  水对容器底部的压力:
  由公式p= 得出:F水=p水S=1.0×102Pa×0.01m2=1N。
  容器对桌面压力:
  F桌= F容+F水= G容+F水=2N+1N=3N。
  p桌= =3N/0.01m2=3×103Pa
  正确解析:(1)水对容器底部的压强:
  p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=1.0×102Pa
  水对容器底部的压力:
  由公式p= 得出:F=p水S=1.0×102Pa×0.01m2=1N。
  (2)容器对桌面压力:
  F桌= G容+G水=2N+8N=10N。
  容器对桌面的压强:
  p桌= =10N/0.01m2=103Pa。
  答:(1)水对容器底部的压力为1N、压强为1.0×102Pa,(2)容器对桌面压力为10N、压强为103Pa。
  解题反思:在此类型题中,解题关键是要理解水对容器的压力和压强以及容器对桌子的压力和压强是如何产生的?学生在解题过程中出现以上的错误,是因为在学习过程中不能理会产生压力和压强的规律,不注重形成物理现象的产生过程,导致在实际应用中不免出现乱用公式的现象。
  在解决此类型的题目时,首先要明确:液体产生的压强只跟液体的密度、深度有关,与液体的多少、容器的形状等无关。
  在解决第一步时,要注意:在容器不规则时,液体产生的压力由容器的侧壁和底部共同承担,所以产生的压力不等于液体自身的重力,这是不同于固体压力。在不知道容器是否规则(容器为正方体、长方体、圆柱体)时,在解题过程中要根据液体产生的压强公式p =ρgh先求出液体对容器底部的压强,再根据定义式压强p= 的推导式F=p S求出液体对容器底部的压力。
  在解决第二步时要注意:液体和容器的重力对桌子都产生了压力,无论是否规则,整个部分都由桌子来承担,所以桌子受到的压力不是F桌= F容+F水= G容+F水,而应该是F桌= G容+G水,故在求容器对桌子的压力和压强时,不能把水从容器中分离出来,水和容器的重力都由桌面来承担,要把水和容器看作一个整体部分,应先求容器和水对桌子的压力,再求出水和容器整个部分对桌子的压强。
  典型例题3:在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对水平桌面的压强为200Pa。求:
  (1)玻璃杯的重力。
  (2)在玻璃杯中装入1kg水以后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算推出玻璃杯的大致形状是图2中(a)、(b)、(c)的哪一种?(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3杯壁的厚度可以忽略)。
  (a) (b) (c)
  图2
  分析:此类型题考查逆向思维的做题方法,同时也考查物理知识在实际中的应用。解决该类型题时要明确:固体产生的压力等于物体本身的重力研究。液体产生的压强只与液体的深度和密度有关,与自身的质量(或者重力)无关,以及要会灵活应用压强公式: p= 和p水=ρ水gh水。   解:(1)由公式p= 得:
  玻璃杯对桌面的压力:F=p S=200Pa×0.01m2=2N
  玻璃杯的重力G=F=2N
  (2)由公式p水=ρ水gh水 得出:
  实际水深:
  h1水=
  =900Pa/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=0.09m
  根据密度公式ρ= 得出:V =
  所以1kg的水的体积V水= =1kg /1.0×103kg/m3=10-3m3
  则,如玻璃杯规则,1kg的水的深度应该为:
  h2水= =10-3m3 /0.01 m2=0.1m
  由于h1水﹥h2水,所以玻璃杯的大致形状是图2中(a)。
  典型例题4:某工厂要修建一座烟囱,设计的烟囱基础占地面积为4m2,建成的烟囱重约2.2×106N,对打算修建烟囱的地方进行勘测,测得地面所能承受的压强为5.0×105Pa。通过具体计算,请说明这座烟囱能否按原设计修建?如果不行,而又必须在原地修建,可采取什么措施?
  解题分析:从考查形式上看,此类型题与前面的典型例题3相类似,注重物理知识的灵活、实际应用,考查学生解决实际问题的能力。从解题方法方面来说,该题型用的是比较法,具体的有三种解题方法,这也与密度知识里判断物体是否是空心的题型相类似。
  第一种解题方法:比较压强法。
  解:烟囱对地面的实际压强:
  p烟囱= =2.2×106N /4m2=5.5×105Pa
  而p地max=5.0×105Pa,即:
  p烟囱﹥ p地max,所以这座烟囱不能按原设计修建。
  第二种解题方法:比较压力法。
  地面能承受烟囱最大压力为:
  p = Fmax=pmax S=5.0×105Pa×4m2=2×106N
  烟囱对地面的实际压力F实=G=2.2×106N。即
  F实﹥ F max,所以这座烟囱不能按原设计修建。
  第三种解题方法:比较面积法。
  固体产生的压力等于物体的重力,所以烟囱对地面产生的压力:F烟囱=G烟囱=2.2×106N
  根据在压力一定时,压强与受力面积成反比,烟囱的实际最小面积为:
  p = Smin= =2.2×106N /5.0×105Pa=4.4m2。
  S设计=4m2。,即S设计﹤Smin,所以这座烟囱不能按原设计修建。
  从以上的三种解题可以得出在原地修建,可以采取增大基础面积或采用轻质材料等措施减小烟囱对地面的压强的方法。
  答:这座烟囱不能按原设计修建。若要在在原地修建,可以采取增大基础面积或采用轻质材料等措施减小烟囱对地面的压强的方法。
  有关压力和压强的计算在实际的中考题中,主要是以上所提到的典型例题。要做好中考题中有关压力和压强的计算,只要把握好产生压力和压强的物理规律、灵活应用好压强普遍适用公式p = 和液体产生的压强p液=ρ液gh即可。计算方法也可以归纳为以下的解题步骤:求液体产生的压强和压力,第一步:
  P液=ρ液gh;第二步:p = F=p S。求容器对桌面产生的压强和压力,关键是要考虑到液体和容器是一个整体部分,所以第一步:容器对桌面压力:
  F桌= G容+G液。第二步:容器对桌面的压强:p桌= 。按照以上步骤,不管容器是规则还是不规则,这种解题方法就不会出现错误。当然,学物理,贵在能真正地理解,并能灵活的应用物理知识。所以在教学中,作为物理教师我们应该主要要注重培养学生的理解能力和解决实际问题的能力。尽管这个过程有些漫长,可这对学生长远发展是只有利,没有弊。
  收稿日期:2012-09-12
其他文献
在平时的教学实践中,感到比较棘手的一种现象:教师讲授同一知识点,有的同学一遍就能学会,有的同学需教师耐心细致讲解多遍才能弄懂,布置同样的学习任务,有些学生很快就能完成,在那闲着等待那些没有完成的同学,有时等很长时间,白白浪费了很多时间,有些学生完成很慢,甚至不能完成,,所以,教师在教学时相当困难,到了初三更是难上加难,你若重复再讲,有的学生早已听懂,易产生厌烦情绪,若不讲,则有一部分学生不会,布置
期刊
【摘 要】新课程改革中,音乐教学在创新发展学生的智力、培养多方面能力,具有其他学科所不具备的优势。《音乐课程标准》明确指出:“音乐教育以审美为核心,主要作用于人的情感世界。”“在音乐教学中要把情感、态度与价值观放在首位突出情感体验。”  【关键词】高中音乐;创新;情感审美;教学思维理念  在新一轮音乐课程改革中,作为音乐教师,应当立足于学生的学习方式的改革,通过新的设计思路,全程渗透“以审美为核
期刊
现在很多人都在对语文教学的有效性进行研讨,作为一名小学语文教师,始终奋斗在教育的第一线,我也想就有效课堂谈一下自己的想法。  1.懂得什么是有效  有效教学的评价标准是学生的有效学习,其核心是学生的进步和发展。教学是否有效,关键是看学生的学习效果,看有多少学生在多大程度上实现了有效学习,取得了怎样的进步和发展,以及是否引发了学生继续学习的愿望。有效教学坚持以学生发展为本的教学目标,不仅关注学生的考
期刊
序:新课改从如火如荼的热闹场面逐步地进入润物无声境界,以“蚕食”的方式不断地取得了主导地位。蚕结茧,只为破,因破而立新。黎明前刹那的曙光,带来的不只是刹那的心里安慰,更是一种强烈的信念。云雾遮挡不住阳光,正如旧教育体制挡不住新生的力量一样,终有一刻,阳光会普照大地。  抬头看天,雾将散未散。透过缝隙,还能瞧见上空丝丝金光透过雾层,似欲要来个普照大地。和朋友闲聊间听来些小事,细细咀嚼,偶有所感。  
期刊
体育课是学校体育基本组织形式、体育教学是实现学校体育任务的基本途径。小学阶段的体育课要以养护和锻炼并重。  体育课的基本任务是全面锻炼身体,促进正常的生长发育;初步掌握体育基础知识,基本技术和基本技能;向学生进行思想品德教育,陶冶美的情操。通过体育教学、向学生进行体育、卫生保健教育、增进学生健康,增强体质,促进德、智、体全面发展,为提高全民素质奠定基础。  根据体育课的基本任务,结合我校实际情况,
期刊
【摘 要】音乐是听觉的艺术,在音乐教学中,最重要的环节莫过于聆听,只有通过不断的聆听,才能真正丰富学生的音乐体验,提高学生的音乐能力。如果每个同学都能养成聆听音乐、感受音乐节奏习惯,他们鉴赏音乐、表现音乐的能力就会有所提高。培养学生“音乐的耳朵”,养成“听音乐”的习惯是音乐教学的前提,有了这个习惯,学生才能正确地感受音乐的节奏、旋律、速度、力度、等各个基本要素。从而感受音乐作品的情感内涵,使转瞬
期刊
中小学教师年龄结构以中老年教师居多,这对要求较高技巧和身体素质来完成的武术动作(所谓高难度动作)示范,具有一定的困难。如:教学武术套路《长拳》中的“腾空飞脚”,就要求教师能够把动作的“高、轻、飘”在空中完成的动作示范出来,多数中老年教师由于身体素质的原因,很难把这个动作示范清楚,但使用示意法就能帮助中老年教师解决这一技术难题,教学前先绘制“腾空飞脚”的连续图解,教学时用图示说明空中动作,表情肯定学
期刊
【摘 要】新时期中学班主任管理工作是具有挑战性的,我们必须紧跟时代步伐,适应课改精神,建立新型的师生关系,懂得宽容、理解、赏识学生,公平对待每一个学生,充分尊重、爱护、鼓励学生,看准时机,以思想教育和情感激励、唤醒学生。利用各种形式会议教育学生,把学生培养成全面发展的社会新人。  【关键词】新时期;中学班主任;管理工作  我当中学班主任已有三年之余,反思总结过去工作真是悲欢离合,当我面对年龄相近
期刊
诗歌教学和其他文体教学一样,没有一成不变的模式。一般来说,要抓住诗歌的特点从以下四方面着手。  1.反复朗诵,品出诗味  诗歌语言凝练,诗意隽永,感情激荡。单凭一般的阅读或讲解很难透彻体会,必经反复朗诵才能以充分感悟。背诵下来,不时涵泳,其味会愈品愈浓。在诗歌教学中,一定要把朗诵训练作为重点,贯彻于诗歌教学始终。  诗歌朗诵训练,除了发音准确,吐字清晰等基本要求外,还要根据诗的内容,正确掌握朗读的
期刊
【摘 要】从德、爱、情、法律等方面阐述班主任工作艺术。  【关键词】班主任;工作;艺术  班主任工作是一门艺术,不仅是一门教学艺术,更是一门处理学生与学生、学生与教师之间,学校与家长之间,学校与社会之间的综合艺术。该艺术以“德”为先,“爱”为本,“情”为径,科学、法律为准绳的艺术。  1.以“德”为先:  “学高为师,身正为范”。身正即为“德”。所谓“师范”也就是教师对学生的示范。既包含思想的示
期刊