专题10 固体压强和液体压强计算（知识串讲）-2022-2023学年八年级物理下学期期中期末考点大串讲（人教版）

专题10 固体压强和液体压强计算 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）. 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。 注意：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. 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，所以液休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；同种液休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是液体内装处的深度，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，般首先确定压强p，再确定压力F. 4.容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等. 如图所示，各容器底部受到液体的压力F=pS=ρgh，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. 1．压强的计算 【知识点的认识】 （1）压强定义或解释 ①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力． ②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强． （2）单位 在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，即牛顿/平方米．压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等．（之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡） （3）公式：p＝F/S p表示压强，单位帕斯卡（简称帕，符号Pa） F表示压力，单位牛顿（N） S表示受力面积，单位平方米 （4）补充说明： 对于（3）所写的为定义式，任何压强都可以用．但是对于液体和气体压强，还有推导公式： 【命题方向】 压强的计算，主要是运用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．压强的定义式p＝F/S，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．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．另外，压强的计算常常与密度公式，重力公式相联系，体现了知识的综合性，所以常成为中考的热点． 例1：如图为站在沙地上的一名初三同学要搬走木箱，已知他一只鞋底的面积为200cm2，请你估计木箱对地面的压强约为（　　） A.1000Pa B.7000Pa C.10000Pa D.20000Pa 分析：求木箱对地面的压强，而没有告知木箱对地面的压力和受力面积的大小，因此只有通过比较人和木箱在沙地上的凹陷程度来间接判断．那么就必须先求出人对地面的压强，首先估算人的重力，然后算出两个鞋底的面积，再由压强公式可得出人对沙地的压强，至此题目的未知量就已求出． 解：人的质量大约为60kg，那么其重力约为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； 人和地面的接触面积为：S＝2×200cm2＝400cm2＝400×10﹣4m2； 那么人对地面的压强约为：p人＝＝＝12500Pa； 由图片知：木箱在沙地中的凹陷程度要大于人在沙地中的凹陷程度，因此木箱对地面的压强要远大于人对地面的压强，即：p木箱＞p人； 在给出的四个选项中，只有D选项符合这个条件，故选D． 点评：在此题中，与所求内容相关的物理量没有直接给出，所以能够从人和木箱在沙地中的不同凹陷程度入手来得出两个压强的大小关系，是解答此题的突破口，也是难点所在． 例2：一长方体木块平放和侧放在水平地面上时，其受力面积之比为3：1，则平放和侧放时，对地面的压强之比是 　1：3　，压力之比是 　1：1　． 分析：木块平放和侧放时对水平地面的压力和自身的重力相等，重力不变，压力不变；根据压强公式求出两者对地面的压强之比． 解：∵木块平放和侧放时，对水平地面的压力和自身的重力相等， ∴木块的重力