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压强、液体压强的计算
压力→垂直作用在物体表面的力叫压力。
压强→物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压强的公式:如果用P表示压强、F表示压力、S表示受力面积。
压强的计算公式?
符号的意义及单位:P---压强---帕斯卡(Pa)
F---压力---牛顿(N)????????????S---受力面积—平方米(?m?2)?
?1Pa?=?1N/m?2
压强的物理意义:
以P=20Pa为例,P=20Pa=20N/?m?2,它表示每平方米面积上受到的压力是20N。
压强、液体的压强因为概念较为抽象,对于学生来说是一个难点。同时,压强、液体压强的计算又要涉及到学习过的力、压力、重力、合力、质量、密度、体积、面积等,这部分知识还与后面的大气压、浮力等有密切的联系。单一知识点掌握不牢,多个知识点之间又相互干扰,造成大部分学生在学习压强、液体的压强知识时会感到困难。然而,这部分知识却是中考“餐桌”上必备的“硬骨头”,由不得你不啃。怎么啃?八个字──抓住症结,各个击破。
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一、备考指南
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压强、液体压强的计算,主要是运用两个公式及其变形解决有关问题。题型常见的有填空、选择、计算及探究题。两个公式一个是压强的定义式p=F/S,另一个是液体压强公式p =ρgh。经验表明,不少学生在学习了这一部分内容后,一般会记住公式,但理解往往是片面的,有时甚至是错误的。因此,学习中要注意对压强公式的理解,除明确各物理量间的数学关系(学生往往重视这一点),明确各量的单位,最重要的是要明确公式所表达的物理意义(学生往往忽略这一点)。进行计算时,要能正确地确定压力、确定受力面积、确定深度。除此以外,还要明确,由于固体不具有流动性,而液体具有流动性,造成了计算固体对水平支持面的压力压强的方法,与计算液体对容器底部的压力压强的方法一般不同。
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二、难点突破
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运用压强、液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。如确定压力时,要注意压力与重力可能有关,但也可能无关。与重力可能有关时,可能会涉及到物体的重力、质量、密度、体积等,这又可能需要用到三个公式G = mg,m=ρV,V=Sh。确定受力面积时要注意此面积就是指两个物体接触部分的面积。它一般等于较小的物体面积,但也可能比较小的还要小。确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。液体对容器底部的压力与液体受到的重力可能相等,也可能不等,这取决于容器的形状。
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难点一:固体压强的有关计算
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1.正确理解物体间的压力
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例1? 有一重48N,边长为20㎝的正方体木块,放在水平地面上。一个小孩用10N的力竖直向上拉木块,但没有拉起来,求此时木块对地面的压强。
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评析:题目考查压强的计算,需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点。如果认为压力F=G=48N,那就要犯错误了。本题中压力虽然是由于物体受到重力产生的,但小孩用10N的力竖直向上拉木块,虽然没有拉起来(那样对地面的压力就为零了),却减轻了木块对地面的压力。你要问减轻了多少压力?向上用多少力,压力就减少多少。即此时木块对地面的压力为F=48N–10N=38N。当然,你还可以对木块进行受力分析:如图1,木块共受三个力:重力G=48N,方向竖直向下;小孩施加的力F1=10N,方向竖直向上;地面对木块向上的力F2,方向竖直向上.由于木块静止,所有向上的力等于向下的力。即F2=G-F1=48N-10N=38N。根据物体间力的作用是相互的,木块对地面的压力大小就等于F2。
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答案:木块受力如图1,由于木块静止,F2= G - F1 =48N-10N=38N
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根据物体间力的作用是相互的,木块对地面的压力大小就等于F2
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木块对天花板的压强.
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反思:正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键,特别是涉及到两个以上力的作用时,受力分析有助于我们找准各力之间的关系。初中阶段,我们要掌握物体受同一直线上三个力作用的情况。
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2.正确理解受力面积
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例2 正方体铝块的质量为2.7㎏,分别放在以下的水平桌面中央,那么受力面积各是多少?产生的压强各是多大?(ρ铝=2.7×103㎏/m3,取g=10N/㎏)
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⑴每边长1m的正方形水平面。
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⑵每边长10cm的正方形水平面。
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⑶每边长1cm的正方形水平面。
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评析:压强公式中的受力面积S实际上是指物体间接触部分的面积.本题中,铝块的面积可能小于桌面的面积,也可能等于或大于桌面的面积。物体间接触部分的面积,不会超过两物体中较小的面积。所以,应先求出铝块的底面积,再与桌面的面积进行比较.这样必须求铝块的边长,要求出边
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