孫鐵軍

(浙江省慈溪市逍林初級(jí)中學(xué) 315321)

壓力壓強(qiáng)是初中物理知識(shí)中重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生來說也是難點(diǎn)內(nèi)容，在實(shí)際解題期間，學(xué)生經(jīng)常因?yàn)闊o法確定壓力、重力和壓強(qiáng)概念，進(jìn)而對(duì)固體液體壓力、解題方法等掌握不足，思路不夠清晰，所以在遇到物理壓力壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)化知識(shí)時(shí)無法無從下手，導(dǎo)致最終物理成績不足.為提升學(xué)生壓力壓強(qiáng)解題質(zhì)量，需要學(xué)生明確固體、液體壓力壓強(qiáng)知識(shí)概念和內(nèi)容等，盡可能在考試中取得好成績，促進(jìn)學(xué)生未來發(fā)展.

一、初中壓力壓強(qiáng)基本概念介紹

液體知識(shí)，由于液體壓強(qiáng)和密度處于的深度存在一定關(guān)系，和容器整體形狀大小無關(guān)，所以可以先借助p=ρgh計(jì)算出液體壓強(qiáng)，然后使用公式F=ρS計(jì)算出容器底部液體壓力.從初中物理解題中可以得出具體解題思路，尋找固體壓力和液體壓強(qiáng)知識(shí)時(shí)解題關(guān)鍵內(nèi)容，為使得學(xué)生更好的解決經(jīng)典題型知識(shí)，需要對(duì)初中物理重點(diǎn)知識(shí)和難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行講解和分析.

二、初中壓力壓強(qiáng)疑難問題的突破對(duì)策

1.固體壓力知識(shí)內(nèi)容

圖1

主要題型如下，一個(gè)重量為2N的物體，底面積是200平方米的容器，水平放置在桌面上，容器中盛有10千克的水，水的深度是30厘米，請(qǐng)求出容器對(duì)整個(gè)桌面的壓力大?。?/p>

解題要點(diǎn)知識(shí)：容器放置在水平桌面上，整個(gè)桌面受到的壓力都是來自于容器的，還包括容器中的液體，給予的重力，所以解決此道初中物理例題可以將容器和液體看作是一個(gè)整體，和容器的形狀大小是不相關(guān)的.所以可以結(jié)合題意列式為F=G總+G器+G液.

將物理式子變式為一個(gè)重力為2N，底面積為200平方米的容器，將其放置在水平桌面上，并且容器注重盛有10千克的水，加入將一個(gè)重力為5N的物體放置到水中，容器中水不會(huì)溢出，那么請(qǐng)求出對(duì)桌面造成的壓力？

求解要點(diǎn)此道物理題并未告知物體放入水中的狀態(tài)，也不知道整個(gè)物理容器的形狀，通過以往物理題型可以得到，容器形狀并不會(huì)受到桌面固體壓力影響，可以選擇簡單規(guī)則容器對(duì)物理?xiàng)l件進(jìn)行分析，結(jié)合物理狀態(tài)可以將其分為三種形式.第一是漂浮，第二是懸浮，第三則是沉底，(在圖2中依次為abc表示)無論什么形式，都是基于原題基礎(chǔ)上，在水中放入一個(gè)物體，桌面受到的壓力都是來自整個(gè)容器，主要是容器中液體和物體的重力，所以可以將容器中液體和物體看作一個(gè)整體.

圖2

圖3

圖2中ab物體是漂浮和懸浮狀態(tài)，這時(shí)物體對(duì)液體的壓力、液體對(duì)物體的浮力在物理學(xué)角度是一對(duì)相對(duì)作用力，液體對(duì)于整個(gè)容器壓力，以及容器底部對(duì)于液體的支持力也是一對(duì)相互作用力，四個(gè)力都是整體中出現(xiàn)的內(nèi)力，可以完全忽視，所以，容器對(duì)整個(gè)桌面的壓力則可以表示為F=G總=G器+G物.圖2中c物體是沉底狀態(tài)，和容器的底部完全接觸，不過物理對(duì)于容器底部的壓力以及容器底部對(duì)于整個(gè)物體的支持力是整體的內(nèi)力，所以不會(huì)影響整個(gè)桌面受到的壓力，所以F=G總=G器+G液+G物.所以可以借助物理整體法對(duì)題型進(jìn)行分析，可以忽視物體在液體中所處的狀態(tài)，將整個(gè)物體看作一個(gè)方框作為代替，此道類型題可以使用圖3代替，所以F=G總.

圖4 圖5

變式二，如圖4所示，一個(gè)重力為2N的物體，底面積 是200平方米的容器放置在水平桌面上，將一個(gè)重力為1N的木塊使用細(xì)繩系在容器低端，用3N的力量拉動(dòng)繩子，請(qǐng)求出容器對(duì)整個(gè)桌面產(chǎn)生的壓力.

此題則是在變式一基礎(chǔ)中的a基礎(chǔ)上添加了繩子的拉力，拉力出現(xiàn)在物體和容器之間，是整體的內(nèi)力，可以不做考慮.所以可以從圖4轉(zhuǎn)化為圖5，容器對(duì)于整個(gè)桌面的壓力則為F=G總=G器+G液+G物.

變式三 如下圖所示，一個(gè)重力為2N的物體，底面積是200平方米的容器，放置在水平桌面上，內(nèi)部裝有10千克的水，加入一個(gè)重為10N的實(shí)心鐵塊使用細(xì)線拴住，并且完全沉浸在水中，水為沒有溢出，繩子的拉力是3N，那么請(qǐng)求出容器對(duì)整個(gè)桌面的壓力.

圖6 圖7

解題主要內(nèi)容，將容器和內(nèi)部東西看作是一個(gè)整體，就是容器、液體和物體屬于一個(gè)整體，物理被完全浸入水中，以及部份被浸入液體中，都不會(huì)影響最終結(jié)果，繩子的拉力出現(xiàn)在墻壁和物體之間，墻壁并不屬于這個(gè)整體，所以，拉力不屬于三者的內(nèi)部，在對(duì)物體受力分析使要充分考慮，將圖6轉(zhuǎn)化為如圖7，容器對(duì)于整個(gè)桌面的壓力則為F=G總-F拉=G器+G液+G物-F拉=G器+G液+F浮.

2.液體壓強(qiáng)知識(shí)

圖8

題型是如圖8所示，一個(gè)重力為2N的物體，底面積為200平方米容器放置在水平桌面上，容器之中盛有10千克水，水的整體深度是30厘米，請(qǐng)求出容器底部受到的液體壓強(qiáng).

解題要點(diǎn)結(jié)合p=ρgh計(jì)算出液體壓強(qiáng)，和容器形狀是不存在關(guān)系的，針對(duì)液體壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上將物體全部融入到液面深度上，做出改變工作，發(fā)現(xiàn)影響容器底部的是壓強(qiáng)，是重點(diǎn)知識(shí)，解決此類知識(shí)內(nèi)容關(guān)鍵在于深度Δh的變化，影響液體面的因素主要是物體在液體之中體積發(fā)生變化，也就是ΔV，所以可以畫圖尋找Δh和ΔV之間的關(guān)系，那么問題就可以輕松解決了.

變式一，求解液面上升后液體壓強(qiáng)，底面積為200平方米的圓柱容器，將其放置在桌面上，內(nèi)部盛有深度為30厘米的水，再將一個(gè)體積為500 立方米物體放入到水中，那么物體則會(huì)浸入到水中，水不會(huì)溢出，請(qǐng)求出底部受到的液體壓強(qiáng).將物體放入到液體中，那么容器中液面就會(huì)上升，容器底部受到的液體壓強(qiáng)會(huì)不斷提升，那么此時(shí)的液體壓強(qiáng)p=ρg(h原+Δh)，物體侵入的狀態(tài)，第一種是懸浮，第二種是沉底，第三種是受到壓力后處于一種平衡狀態(tài)，只有物體浸沒其中，那么V物=V排和狀態(tài)是不存在關(guān)系的.所以可以針對(duì)懸浮狀態(tài)進(jìn)行分析，如圖9中將物體放入到液面中，液體面積上升到Δh，此部分水的體積和增加物體體積相等所以：ΔV=V排=S·Δh，那么Δh=V排/S，則容器底部受到得到液體壓強(qiáng)是p=ρgh=ρg(h原+Δh)=ρg(h原+V排/S).

圖9

變式二是一個(gè)底面積是200平方米的圓柱容器，放置在水平桌面上，內(nèi)部專有深度為30厘米的水.將其放置在重為2N、底面積為100平方米的目標(biāo)放入到水中，那么木塊漂浮水沒有溢出，求出容器底部受到的液體壓強(qiáng).

圖10

解題要點(diǎn)，結(jié)合生活情境，引導(dǎo)學(xué)生思考，木塊浸入到液體中占得體積是V排，液體從木塊四周上升，則可以依據(jù)變式一基礎(chǔ)上進(jìn)行求解，那么Δh=V排/(S-S物).這是初中物理知識(shí)中一個(gè)容易出現(xiàn)的難點(diǎn)知識(shí)，可以通過畫圖形式突破.物體放入水中液面就會(huì)上升，不過水的體積并不會(huì)發(fā)生變化，可以借助畫圖和物體前后體積變化解決問題.如圖10，物體放入前，整體高度則是h，則容器底面積則是s，所以Sh=V水.放入木塊后，則可以組成一個(gè)圓柱體，那么S(h+Δh)=V水+ΔV排.整理上述兩個(gè)式子則為Δh=ΔV排/S.其中ΔV排是結(jié)合V排=F浮/ρg=ρh(h原+ΔV排/S)

總而言之，只有學(xué)生輕松掌握解題思路，以及正確解題方法，才能夠正確解決初中物理壓力壓強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)，提升對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解程度，所以需要對(duì)初中物理題進(jìn)行分析和解決，做好總結(jié)工作，從而使得學(xué)生可以掌握具體知識(shí)內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生解決問題具有一定價(jià)值.學(xué)生還有具備合理解題思路，才能夠更好的解決問題，提升初中物理壓力壓強(qiáng)解題效果，增強(qiáng)物理成績，促進(jìn)自身發(fā)展.