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耀华中学 赵宽 　　一、压强的产生原因及方向 　　1.固体压强是由于作用在物体表面的压力而产生，压力的方向是垂直于受力面指向被压物体的，压强的方向与压力的方向一致。要注意的是压力与重力没有必然联系，只有当物体自由放在水平支持面上时，对支持面的压力才等于重力，这时才能用重力的数值计算压强。 　　2.液体压强是由于液体受重力而产生，因此液体对容器底有压强；并且当容器侧壁竖直时，容器底受到液体的压力大小就等于液体的重力。又因为液体具有流动性，因而液体内部朝各个方向都有压强。不过虽然液体压强朝各个方向都有，但是与液体接触的受力面只能受到一个方向的压强，那就是和这个受力面垂直的方向。 　　【例1】在如图所示的容器中装满水，求此时容器顶AB、容器底CD以及容器左侧壁上与AB等高的E点受到液体压强的大小和方向（g取10N/kg）。 　　解：容器底CD受到向下的压强，p底=ρgh底=1.0×103×10×0.25=2500（Pa） 　　左侧壁上的E点受到向左的压强，p左=ρgh左=1.0×103×10×0.15=1500（Pa） 　　注意AB是容器的一个顶面，液体在此受力面的下方，因此只能受到方向向上的压强，而压强的大小要看深度，仍然是到自由液面的距离15cm。 　　p顶=ρgh顶=1.0×103×10×0.15=1500（Pa） 　　二、公式的选用 　　1.p=■是压强的定义式，所有压强的问题都适用，只是固体压强用得比较多。 　　【例2】重5牛，边长10厘米的正方体物体，平放在桌子上，物体对桌面的压强多大？ 　　解：由题意，压力等于重力，则压强p=■=■=■=５×103（Pa） 　　2.p=ρgh更多用于液体压强，但从推导的过程来看，p=■=■=■=■=■=ρgh，只要是密度均匀、底面水平、侧壁竖直的柱状物体，无论固体还是液体，对下方受力面的压强都可以用p=ρgh来计算，特别是一些比较压强大小的问题，往往可以使问题大大简化。 　　【例3】三个均匀铁质圆柱体直立放在地面上，哪个对地面的压强最大？ 　　解：题目中没有给出具体的质量、体积或底面积的大小，如果用压强的定义式来比较很麻烦。然而这三个都是同种物质组成的均匀柱状物体放在地面上，完全可以用p=ρgh来判断。从图上很明显看出，乙物体高度最大，因此乙物体对地面的压强最大。 　　三、压力和压强的一般分析顺序 　　1.固体的问题一般先分析压力，很多情况下，固体都是平放在水平面上。这时压力的大小就等于重力，即F=G。然后再根据受力面积，就可以计算出压强p=■。如果是两个或两个以上的物体叠放在一起，最下面的物体对支持面的压力大小就等于所有物体的重力。容器中有液体的时候，容器和桌面之间的作用也属于固体问题，压力大小等于容器和液体的总重力。 　　2.液体的问题一般先分析压强，往往比较容易找到要研究位置的深度h，只要知道液体的密度，容易由p=ρgh得到压强。而要求压力，只需找准受力面积，将压强定义式变形，F=pS即可求出液体对容器的压力。 　　【例4】图中平底茶壶的质量是0.4kg，底面积是4×10-3m2。壶内盛有0.6kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求：（1）水对茶壶底的压力；（2）茶壶对桌面的压强。（g＝10N/kg） 　　解：（1）水对茶壶底的作用是液体的问题，先求压强 　　p=ρgh=1×103×10×0.12=1200（Pa） 　　再求压力F=pS=1200×4×10-3=4.8（N） 　　（2）茶壶对桌面的作用是固体的问题，先求压力 　　F=G壶+G水=（m壶+m水）g=（0.4+0.6）×10=10（N） 　　再求压强p=■=■=2.5×103（Pa） 　　注意：第（2）问中的受力面积应该是壶底的面积而不是桌面的面积。 　　四、压力和重力的大小关系 　　1.固体对支持面的压力和重力虽然没有必然联系，然而很多情况下，固体都是平放在水平面上，这时压力大小就等于重力，压力的大小与接触面积是无关的。 　　[练习]如图所示物体在水平推力F的作用下，从实线位置运动到虚线位置。此过程中物体对桌面的压力_______ 　　答案：不变 　　2.液体压强虽然是由于重力产生，但是因为液体朝各个方向都有压强，所以当容器侧壁不是竖直时，液体对容器底的压力就不等于重力。 　　【例5】生活中的水桶一般口大底小，从物理的角度看这样制作有什么好处？ 　　解： 　　因为桶壁倾斜，桶内的水对桶壁的压强是斜向下的，压力也斜向下；反过来桶壁对水有斜向上的支持力，因此水对桶底的压力小于水的重力，与侧壁竖直的桶相比，桶底受到的压力较小。