内容正文:
“压强”,学习物理的第一个阶梯
每一届初二学生,到了下学期,几乎无一例外地会出现物理成绩的两极分化!这个分化几乎都是从压强这一章节开始的,为什么会出现这种情况呢?
打个比方,如果说之前所学的物理知识如履平川,那么到了压强这一章,就突然要开始爬高山了!等到再学习后面的浮力,就又要继续爬更高的山!然后滑轮、杠杆、综合性的力学题,一个一个的难题都在等着去解决!等到了初三,还有抽象的电学知识……
(
①
转换法:
把
“
探头所在处液体的压强
”
转换成
“
U形管两侧液面的高度差
”
②
控制变量法
左端开口
右端闭口
(气密性良好)
不是连通器!!
)
(
转换法:
把
“
探头薄膜所在处的液体压强
”
转换成
“
U形管两侧液面的高度差
”
左侧管口与大气连通,右侧管口通过胶管与探头相连,被薄膜覆盖处于封闭状态
“
被封闭气体压强
”
=
“
外界大气压
”
+
“
液柱产生的压强
”
)
这些难题,需要每一节课的认真听、思考、练习,需要在课后及时地归纳、总结!只有接连不断的积累,才能打下扎实的基础并提高能力!
然而,人性的懒惰、避重就轻、不爱思考、不爱学习使得很多自律性差的孩子无法做到这一点!于是,人与人的差距就开始逐渐拉开了,学霸们由于拥有好习惯、好方法、上进、勤奋好学的好品质,自然而然地,成绩越来越好!
怎么办呢?
唯有努力!唯有想办法解决问题!人生要为每一个阶段的懒惰买单,不爱思考、不善于思考的人生是苍白的,养成了爱思考问题的习惯,就等于拥有了打开知识宝库的钥匙。
就以今天我们说的初二物理压强知识为例,要掌握好固体压强与液体压强的知识并做到灵活运用其实并不难,只需要下方的九张图、七道题,就能理解这些知识,并能顺利解决相关问题。
首先,我们来解决不同形状的容器对应的压力和压强问题!
容器底受到的压强
p=ρ液gh
p=ρ液gh
p=ρ液gh
容器底受到的压力
F=pS
F=pS
F=pS
压力与液体重力关系
F>G液
F=G液
F<G液
对支持受的压力
F′=G液+G容
对支持面的压强
上表中图给了我们清晰的解决问题的思路方法,其中很重要的一点也是不少学生一直没能掌握住的知识点——液体的压力与液体的重力关系!
上图表中已经清晰的表达了其关系,我们其实可以总结为一句话:
“液体对容器底部的压力”等于“容器底面正上方液柱的重力”!
此结论适用于任何形状的容器,如果容器不是柱体,比如广口瓶或者缩口瓶,那么可以借助于从底面向上画虚线的形式找到此液柱的方法!
此结论为后面做题的关键之一。
我们来试一试下面这一道题:
例1.如图所示,两个圆柱形容器中盛有同种相同质量的液体,两容器底部受到液体的压强pA_____pB,容器底部受到液体的压力FA______FB(选填“<”、“>”或“=”)。
解析:根据题中条件,两容器中盛有同种液体,即液体密度相同;相同质量,即重力也相同。由于其形状为圆柱体,因此,“液体的压力等于底面正上方液柱的重力”。由于二者重力相等,所以压力相等!
至于液体的压强,直接利用液体压强公式就可以迅速得出。
答案:<;=。
然后,我们来解决固体与液体的压力和压强公式的选择问题!
(
固体和液体产生的压力、压强的求解
液
体
固体
先用
F
=
G
物
,再用
粗细、质量分布均匀:可先用
p
=
ρ
gh
,再用
F
=
pS
容器粗细不均匀:
p
=
ρgh
p
F
F
=
pS
容器粗细均匀:
G
液
F
、
或
p
=
ρgh
F
=
G
液
固力强
液
强力
)
通过上图,可以非常清晰且全面的给出解题方案,不再累述。
我们来看此法的具体应用如下:
例2.如图所示,底面积为200cm2的容器重力是20N,装入10kg的水,水的深度为30cm,求容器对桌面的压强和水对容器底的压力?(g取10N/kg)
解:①S=200cm2=200×10-4m2=0.02m2
F桌=G水+G容=m水g+G容=10kg×10N/kg+20N=120N
②h=30cm=0.3m
p底=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
F底=p底S=3000Pa×0.02m2=60N
上面这道题是一道最为典型的此类题型的应用,需要注意单位换算和计算。
再来看下面这道题:
例3.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有300ml的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为30cm2,测得水的深度为5cm,则水对瓶底的压强为_______Pa,烧瓶对桌面的压强为_________Pa。(ρ水=1.0×103k