初中物理中,有關(guān)壓強(qiáng)的計(jì)算問(wèn)題是學(xué)生普遍覺得較難的問(wèn)題,筆者在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行研究,認(rèn)為壓強(qiáng)問(wèn)題的重點(diǎn)應(yīng)是固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng),若能理解好p=FS和p=ρgh,及壓力與壓強(qiáng)等相關(guān)概念,則這類問(wèn)題的解答也并非難事.本文將壓強(qiáng)問(wèn)題分成固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng),并結(jié)合例題進(jìn)行分析解答,供參考.
一、固體壓強(qiáng)
壓強(qiáng)是物體在單位面積上所受到的壓力.固體壓強(qiáng)是相互接觸的物體表面的相互擠壓作用產(chǎn)生的,通常由公式p=F/S進(jìn)行計(jì)算.常見的固體壓強(qiáng)問(wèn)題有:
1.水平面上的壓強(qiáng)問(wèn)題.水平面上的壓強(qiáng)問(wèn)題多數(shù)情況是由于物體的重力作用,而在接觸面上產(chǎn)生壓強(qiáng).這時(shí)應(yīng)注意壓力作用的有效面積.對(duì)于兩個(gè)互接觸的規(guī)則物體如圖1中的兩個(gè)物理A、B,當(dāng)放在上方的物體的面積小于下方物體的面積時(shí)即A在B上時(shí),承受上方物體重力的實(shí)際面積是(有效接觸面積)上方物體的面積;當(dāng)下方物體的面積小于上方物體的面積時(shí),即B在A上時(shí),承受上方物體重力的實(shí)際面積就是上方物體的面積;垂直作用于受力物體表面的力是重力.
2.非水平面上的壓強(qiáng)問(wèn)題.初中物理問(wèn)題相對(duì)較簡(jiǎn)單,不是水平面上的問(wèn)題,通常就是豎直面內(nèi)的問(wèn)題,這類問(wèn)題一般是:一物塊在水平恒力F的作用下,貼在墻上不動(dòng)時(shí),物塊對(duì)墻的壓強(qiáng).
解答此類問(wèn)題時(shí),通常要先根據(jù)題意,找出題設(shè)條件直接給出的壓力,或根據(jù)題意計(jì)算出壓力;然后分析找出物體的受力面積;再利用公式計(jì)算物體所受的壓強(qiáng).
【例1】 某種易碎的工業(yè)材料,規(guī)格為20cm×10cm×6cm,質(zhì)量為1.8kg,置于水平地面上,如圖2所示.求:
(1)這種材料的密度;
(2)地面受到的壓強(qiáng);
(3)若該材料能承受的最大壓強(qiáng)是4.5×103Pa,則在它上面最多能疊放幾塊相同的材料?
分析:依密度公式ρ=mV可求該材料的密度,依壓強(qiáng)公式p=FS求壓強(qiáng),而水平置于地面上時(shí),F(xiàn)=G.(3)問(wèn)中根據(jù)已知的能承受的最大壓強(qiáng)和材料底面積,求出最大壓力,即最大重力,進(jìn)而求出幾塊相同的材料數(shù).