液體壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)

中考專題復(fù)習(xí)一一壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的計(jì)算江蘇豐縣廣宇中英文學(xué)校劉慶賀壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)因?yàn)楦拍钶^為抽象，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)難點(diǎn)。同時(shí)，壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的計(jì)算又要涉及到學(xué)習(xí)過(guò)的力、壓力、重力、合力、質(zhì)量、密度、體積、面積等，這部分知識(shí)還與后面的大氣壓、浮力等有密切的聯(lián)系。單一知識(shí)點(diǎn)掌握不牢，多個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間又相互干擾，造成大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)、液體的壓強(qiáng)知識(shí)時(shí)會(huì)感到困難。然而，這部分知識(shí)卻是中考“餐桌”上必備的“硬骨頭”，由不得你不啃。怎么啃？八個(gè)字一一抓住癥結(jié)，各個(gè)擊破。一、 備考指南壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的計(jì)算，主要是運(yùn)用兩個(gè)公式及其變形解決有關(guān)問(wèn)題。題型常見(jiàn)的有填空、選擇、計(jì)算及探究題。兩個(gè)公式一個(gè)是壓強(qiáng)的定義式P=F/S,另一個(gè)是液體壓強(qiáng)公式p=pgh。經(jīng)驗(yàn)表明，不少學(xué)生在學(xué)習(xí)了這一部分內(nèi)容后，一般會(huì)記住公式，但理解往往是片面的,有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。因此,學(xué)習(xí)中要注意對(duì)壓強(qiáng)公式的理解,除明確各物理量間的數(shù)學(xué)關(guān)系（學(xué)生往往重視這一點(diǎn)），明確各量的單位，最重要的是要明確公式所表達(dá)的物理意義（學(xué)生往往忽略這一點(diǎn)）。進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要能正確地確定壓力、確定受力面積、確定深度。除此以外，還要明確，由于固體不具有流動(dòng)性，而液體具有流動(dòng)性，造成了計(jì)算固體對(duì)水平支持面的壓力壓強(qiáng)的方法，與計(jì)算液體對(duì)容器底部的壓力壓強(qiáng)的方法一般不同。二、 難點(diǎn)突破運(yùn)用壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)的公式計(jì)算時(shí)，必須注意相關(guān)知識(shí)理解，以免造成干擾。如確定壓力時(shí)，要注意壓力與重力可能有關(guān)，但也可能無(wú)關(guān)。與重力可能有關(guān)時(shí)，可能會(huì)涉及到物體的重力、質(zhì)量、密度、體積等，這又可能需要用到三個(gè)公式G=mg，m=pV，V=Sh。確定受力面積時(shí)要注意此面積就是指兩個(gè)物體接觸部分的面積。它一般等于較小的物體面積，但也可能比較小的還要小。確定深度時(shí)要注意是指液體與大氣（不是與容器）的接觸面向下到某處的豎直距離，不是指從容器底部向上的距離（那叫“高度”）。液體對(duì)容器底部的壓力與液體受到的重力可能相等，也可能不等，這取決于容器的形狀。難點(diǎn)一：固體壓強(qiáng)的有關(guān)計(jì)算1．正確理解物體間的壓力例1有一重48N,邊長(zhǎng)為20cm的正方體木塊，放在水平地面上。一個(gè)小孩用10N的力豎直向上拉木塊，但沒(méi)有拉起來(lái)，求此時(shí)木塊對(duì)地面的壓強(qiáng)。Fl評(píng)析：題目考查壓強(qiáng)的計(jì)算，需要確定壓力、面積。要注意面積的計(jì)算與單位，其中壓力的確定是難點(diǎn)。如果認(rèn)為壓力F=G=48N,那就要犯錯(cuò)誤了。本題中壓力雖然是由于物體受到重力產(chǎn)生的，但小孩用10N的力豎直向上拉木塊，雖然沒(méi)有拉起來(lái)（那樣對(duì)地面的壓力就為零了）,卻減輕了木塊對(duì)地面的壓力。你要問(wèn)減輕了多少壓力？向上用多少力,壓力就減少多少。即此時(shí)木塊對(duì)地面的壓力為F=48N-10N=38N。當(dāng)然，你還可以對(duì)木塊進(jìn)行受力分析：如圖1,木塊共受三個(gè)力：重力G=48N,方向豎直向下；小孩施加的力.JON，方向豎直向上；地面對(duì)木塊向上的力F2,方向豎直向上.由于木塊靜止，所有向上的力等于向下的力。即F2=G-Fi=48N-10N=38No根據(jù)物體間力的作用是相互的，木塊對(duì)地面的壓力大小就等于F2。答案：木塊受力如圖1，由于木塊靜止，F(xiàn)2=G-F1=48N-1ON=38N根據(jù)物體間力的作用是相互的，木塊對(duì)地面的壓力大小就等于F2p=^-=一—一=950^木塊對(duì)天花板的壓強(qiáng) E02忍沁亦 .反思：正確判斷物體間的壓力，進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵，特別是涉及到兩個(gè)以上力的作用時(shí)，受力分析有助于我們找準(zhǔn)各力之間的關(guān)系。初中階段，我們要掌握物體受同一直線上三個(gè)力作用的情況。2．正確理解受力面積例2正方體鋁塊的質(zhì)量為2.7婕，分別放在以下的水平桌面中央，那么受力面積各是多少？產(chǎn)生的壓強(qiáng)各是多大？（p』2.7X103kg/m3，取g=10N/kg）鋁⑴每邊長(zhǎng)1m的正方形水平面。⑵每邊長(zhǎng)10cm的正方形水平面。⑶每邊長(zhǎng)1cm的正方形水平面。

評(píng)析：壓強(qiáng)公式中的受力面積S實(shí)際上是指物體間接觸部分的面積.本題中，鋁塊的面積可能小于桌面的面積，也可能等于或大于桌面的面積。物體間接觸部分的面積，不會(huì)超過(guò)兩物體中較小的面積。所以，應(yīng)先求出鋁塊的底面積，再與桌面的面積進(jìn)行比較.這樣必須求鋁塊的邊長(zhǎng)，要求出邊長(zhǎng)，必須先用 求體積.求鋁塊的邊長(zhǎng)，要求出邊長(zhǎng)，必須先用 求體積.答案：F= =m^g=2.7kgxW^/kg=27N竺=——2Jkg__=IQ冥啓竭隔2.7x12起/莎所以，鋁塊邊長(zhǎng)a=0.1m鋁塊的底面積珞=a2=0.05?對(duì)比題目中的三種情況，分別求解如下：TOC\o"1-5"\h\z〔1）受力面積Sx= =0.0\m =\m二J27" ”1陰$O.Ol^2\o"CurrentDocument"⑵受力面積= =p2=—=27772=2.7x10.0W⑶受力面積S3=^=0.01^x0.01^=lxlL腫p3=—= 21 2=2.7xW5Pa&lxl曠叨2反思：物體間接觸部分的面積，一般與較小的物體面積相同.另外，壓強(qiáng)的計(jì)算常常與密度公式，重力公式相聯(lián)系，體現(xiàn)了知識(shí)的綜合性，所以常成為中考的熱點(diǎn).難點(diǎn)二：液體對(duì)容器底部的壓力與所盛液體的重力的關(guān)系液體對(duì)容器底部的壓力不一定等于液體的重力。如圖2所示，是形狀不同的三個(gè)容器裝有密度為Q、深度為h的液體，底面積均為S。根據(jù)液體壓強(qiáng)計(jì)算公式，液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為P=pgh，所以液體對(duì)容器底部的壓力為F=pS=pghS。液體的重力為G=mg=pgV。所以，比較各容器底部受到液體的壓力大小F與液體重力G的大小，只需要比較Sh（容器的底面積和高的乘積，即圖2中兩豎直虛線間所包圍的體積）與V（液體的體積）之間的關(guān)系即可。圖甲為口大底小的容器，ShvV,所以容器底受到的壓力小于液體的重力，即FVG；圖乙為柱狀容器，Sh=V，所以容器底部受到的液體的壓力等于液體的重力，即F=G；圖丙為

口小底大的容器，Sh>v,所以容器底部受到的壓力大于液體的重力，即F>G?？梢?jiàn)，容器的形狀不同，則容器底部受到的壓力與所裝液體的重力大小關(guān)系就不一樣。甲乙丙圖2你還可以這樣理解：甲容器口大底小，對(duì)液體提供向上的支持力的，不僅僅是容器底部，周圍側(cè)壁對(duì)液體也提供向上的支持力，這就減輕了液體對(duì)容器底部的壓力，使FVG。乙容器的側(cè)壁對(duì)液體也有作用力，但方向是水平的，不能減輕了液體對(duì)容器底部的壓力，所以F=G。丙容器的側(cè)壁對(duì)液體的力的方向向下（依據(jù)：壓力的方向總是與接觸面垂直），使容器底部不僅承受液體的重力，還要承受側(cè)壁對(duì)液體向下的壓力，使F>G。由于液體對(duì)容器底部的壓力并不一定等于液體的重力，所以在計(jì)算液體對(duì)容器底部的壓力時(shí)，應(yīng)先根據(jù)公式P=pgh求出液體的壓強(qiáng)，再根據(jù)F=pS求出壓力。例3（2007年山東省中考試題）在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面積為0．01m2，它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為200Pa。在玻璃杯中裝入1kg水后，水對(duì)杯底產(chǎn)生的壓強(qiáng)為900Pa,求水的深度；并通過(guò)計(jì)算推測(cè)出玻璃杯的大致形狀是圖3中（a）（b）（c）的哪一種？（水的密度p=1.0X103kg/m3，取g=10N/kg）評(píng)析：題目主要考查液體對(duì)容器底部的壓力與所盛液體的重力的關(guān)系。因?yàn)槿萜鞯男螤畈灰欢橹危圆荒芨鶕?jù)水的質(zhì)量求深度，可以根據(jù)P=pgh求解。而要推測(cè)出玻璃杯的大致形狀，必須根據(jù)液體對(duì)容器底部的壓力與所盛液體的重力的關(guān)系。h=—答案：水的深度h=—答案：水的深度Pg=0.09^3容器內(nèi)水的重力皿W=因?yàn)镕〈G,所以玻璃杯的大致形狀是圖3中（a）。難點(diǎn)三：液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)和容器對(duì)水平支持面的壓強(qiáng)的計(jì)算固體不具有流動(dòng)性,而液體具有流動(dòng)性,決定了它們對(duì)支持面產(chǎn)生的壓力和壓強(qiáng)有不同的特點(diǎn)。在支持面水平,且壓力僅由固體或液體的重力產(chǎn)生的情況下,固體對(duì)支持面的壓力容易確定，即F=G（如果不是這樣，可以根據(jù)題意計(jì)算出壓力），然后可以根據(jù)P=F/S計(jì)算出壓強(qiáng)。所以計(jì)算有關(guān)固體的壓力和壓強(qiáng)問(wèn)題時(shí)，是先根據(jù)F=G求壓力,再用P=F/S計(jì)算出壓強(qiáng)。計(jì)算液體壓力壓強(qiáng)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該想到液體產(chǎn)生的壓力不一定等于液體的重力，排除液體重力對(duì)壓力的干擾。應(yīng)先根據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=pgh和題意求解壓強(qiáng)，再根據(jù)F=PS計(jì)算液體對(duì)容器底的壓力。只有當(dāng)容器是柱形容器時(shí)，液體對(duì)容器底部壓力等于液體重力，可以先求壓力后求壓強(qiáng)。例4（2007年四川省綿陽(yáng)市中考試題）如圖4所示，一開口的杯子，裝上8cm高的水后，放在水平桌面上。已知杯子內(nèi)部底面積為50cm2，外部底面積為60cm2；杯子裝上水后的總質(zhì)量為0.6kg°（g取10N/kg）圖4圖4求：（1）水對(duì)杯底的壓力（2）杯子對(duì)桌面的壓強(qiáng)。評(píng)析：水對(duì)杯底的壓力是液體的壓力壓強(qiáng)問(wèn)題，它取決于水的密度、深度和水的底面積（即杯子內(nèi)部底面積）；杯子對(duì)桌面的壓強(qiáng)是固體的壓力壓強(qiáng)問(wèn)題，它取決于杯子對(duì)桌面的壓力和桌面的受力面積。其中杯子對(duì)桌面的壓力等于杯子和水的總重力。答案：（1）先求水對(duì)杯底的壓強(qiáng)A=^=WOO^/^xlO?//^xO.O8^=8OO^再求水對(duì)杯底的壓力=A^=S00PaX50x10^ =42^再求水對(duì)杯底的壓力(2)先求杯子對(duì)桌面的壓力”=O=rng=0.6kgx^N/kg=6N-再求杯子對(duì)桌面的壓強(qiáng)&_60x10“再求杯子對(duì)桌面的壓強(qiáng)&_60x10“聊=1000甩三、金題演練如圖1,用20N的水平壓力把一重為10N的物體壓在豎直墻壁上，若物體與墻壁的接觸面積是50cm2，求墻壁受到的壓強(qiáng)。圖1圖1如圖2所示，邊長(zhǎng)為10cm的正方體金屬塊恰有一半放在面積為1m2的水平桌面上，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N時(shí)，金屬塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為4X103Pa，求此金屬塊的密度。（取g=10N/kg）圖2圖2如圖3所示，放在水平桌面上的容器，側(cè)壁上有一開口彎管，彎管內(nèi)的液面高度1=0.8m；容器頂部和底部的面積均為0.1m2，頂部到底部的高度h「0.6m，容器中的液體密度為1.2X103kg/m3，則液體對(duì)容器頂部的壓力為 N°（g取10N/kg）如圖4,平底茶壺的質(zhì)量是400g，底面積是40cm2，內(nèi)盛0.6kg的開水，放置在面積為lm2的水平桌面中央。試求：(1)水對(duì)茶壺底部的壓力；⑵茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)。解：⑴：?茶壺靜止在水平桌面上???水對(duì)茶壺底的壓力F=G=mg=0.6X10=6(N)1水水⑵茶壺的重力G=mg=0.4X10=4(N)壺壺茶壺對(duì)水平桌面的壓力F=G+G=6+4=10(N)2 水 壺"如=12=10爲(wèi))茶壺對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)你認(rèn)為上述解題過(guò)程中有無(wú)錯(cuò)誤？如有錯(cuò)誤，請(qǐng)指出其中的錯(cuò)誤之處并加以訂正。如圖5所示，邊長(zhǎng)分別為0.2米和0.1米的實(shí)心正方體A.B放置在水平地面上,PA=0.1X103千克/米3,pB=0.8X103千克/米3。求：(1)物體A的質(zhì)量mA。A物體B對(duì)地面的壓力F。B小明和小華兩位同學(xué)設(shè)想在正方體A.B上部沿水平方向分別截去一定的厚度后,通過(guò)計(jì)算比較A、B剩余部分對(duì)地面壓強(qiáng)的大小關(guān)系。小明設(shè)想在A、B的上部均截去0.09米，小華設(shè)想在A、B的上部均截去0.05米，他們的計(jì)算過(guò)程及得出的結(jié)論分別如下表所示:計(jì)算過(guò)程結(jié)論小明P-F/S-pgh-0.1X103千克/米3X9.8牛/千克X（0.2米一0.09米）A A A AA-107.8帕P-F/S-pgh-0.8X103千克/米3X9.8牛/千克X（0.1米一0.09米）-78.4B B B B B帕P>PA B小華P-F/S-pgh0.1X103千克/米3X9.8牛/千克X（0.2米一0.05米）A A A'AA--147帕P-F/S-pgh-0.8X103千克/米3X9.8牛/千克X（0.1米一0.05米）B B B'B B-392帕P<PA B請(qǐng)判斷：就他們?cè)O(shè)想截去的厚度而言，小明的結(jié)論 的，小華的結(jié)論是 的。（均選填“正確”或“錯(cuò)誤”）是否有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h后使A.B剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)相等？若有可能，求出h的值；若沒(méi)有可能，說(shuō)明理由。參考答案及解題注意點(diǎn)：1.4000Pa（注意：此題壓力與重力無(wú)關(guān)）3X103kg/m3（注意：此題壓力等于金屬塊重力與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的差，受力面積等于金屬塊底面積的一半）240N（深度為h-h）（1）4.8N（水對(duì)茶壺底部的壓力不等