如何理解固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別和聯(lián)系

徐鋒南

摘 要：因同學(xué)們在學(xué)習(xí)的過程中對固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別容易混淆，在有關(guān)計算中也常用錯計算式等。因此從三大方面去體現(xiàn)它們的區(qū)別和聯(lián)系，幫助引導(dǎo)同學(xué)們理解固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的區(qū)別，后面還采用舉例方式增進(jìn)同學(xué)們對它們的認(rèn)識和理解。

關(guān)鍵詞：固體壓強(qiáng)；液體壓強(qiáng)；區(qū)別；聯(lián)系；方法

在“壓強(qiáng)”這一章的教學(xué)中，我們經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生對固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別和聯(lián)系認(rèn)識不夠，并且在解答相關(guān)的問題時經(jīng)常會混淆，也容易出現(xiàn)錯誤。下面就本人的教學(xué)經(jīng)驗，和大家共同探討解決固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別和聯(lián)系的方法。以便同學(xué)們今后遇到這類問題時能弄個清楚明白。

一、搞清楚固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別

固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)有以下幾個方面的區(qū)別：

1.固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因不同

固體壓強(qiáng)是由于固體本身的重力或受到擠壓產(chǎn)生的。如，放在水平桌面上的書本對桌面的壓強(qiáng)是由于書本的重力產(chǎn)生的；被壓在豎直面上的物塊對豎直面的壓強(qiáng)是由于被擠壓而產(chǎn)生的，與物塊的重力無關(guān)，原因是此時壓力與重力垂直。液體壓強(qiáng)是由于液體的流動和液體重力產(chǎn)生的。

2.固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的方向不同

固體壓強(qiáng)的方向是垂直于接觸面的。液體壓強(qiáng)是各個方向都有的，液體壓強(qiáng)的方向可用液體壓強(qiáng)計去檢驗。

3.固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的計算式不同

固體壓強(qiáng)的計算式只能用壓強(qiáng)的定義式P=■，而液體壓強(qiáng)的計算式有P=■和P=ρgh，只不過計算液體壓強(qiáng)時多用P=ρgh。而P=■只在特殊情況下才用，如在計算柱形容器底受到的液體壓強(qiáng)大小時可用，其他情況不用。

4.固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的影響因素不同

由固體壓強(qiáng)的計算式P=■可知，固體壓強(qiáng)的影響因素有壓力（F）和受力面積（S）。當(dāng)受力面積（S）一定時，增大（或減小）壓力（F），就可以增大（或減小）壓強(qiáng)（P）；當(dāng)壓力（F）一定時，增大（或減少）受力面積（S），就可以減小（或增大）壓強(qiáng)P。

由液體壓強(qiáng)的普遍計算式P=ρgh可知，影響液體壓強(qiáng)大小的因素是液體密度（ρ）和液體的深度（h）。同種液體（即ρ一定時），液體壓強(qiáng)的大小只與深度有關(guān)。且深度越大，液體壓強(qiáng)越大；同一深度（即h一定時），液體壓強(qiáng)的大小只與液體密度有關(guān)，且液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大。

5.固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的應(yīng)用場合不同

固體壓強(qiáng)一般應(yīng)用在建筑、交通、生活等方面。如，建筑房屋時，就要考慮樓房的高度、樓房的建筑材料與地基性質(zhì)、地基面積大小等關(guān)系；生活中如書包背帶的寬度，水桶把手的大小，水果刀刀口的利刃與否等都與固體壓強(qiáng)有關(guān)。固體壓強(qiáng)涉及的都是固體與固體之間的壓強(qiáng)。

液體壓強(qiáng)的大小一般應(yīng)用于抽水機(jī)、水庫、水壩、潛水設(shè)備等方面。一般都涉及要考慮液體深度、液體壓強(qiáng)方面的應(yīng)用。

二、固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的聯(lián)系

固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的聯(lián)系或共同之處較簡單。如，都屬于壓強(qiáng)，屬于壓力的作用效果；二者的單位都是牛/米2或帕斯卡等。

三、解答固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)混合題的方法

解答這類題型的方法主要是：仔細(xì)審清題意，弄清楚要完成的任務(wù)——是求固體的壓力或壓強(qiáng)還是求液體的壓力或壓強(qiáng)？若是求固體壓強(qiáng)，則要先求出固體壓力后才能求出固體壓強(qiáng)；若是求液體壓強(qiáng)，則要先求出液體壓強(qiáng)后才能求出液體壓力。

例如，如圖所示，有一個容器高為40 cm，質(zhì)量為1 kg，底面積為100 cm2，容積為6×10-3 m3，容器中裝滿水并置于水平桌面上。求：

（1）水對容器底的壓強(qiáng)；

（2）水對容器底的壓力；

（3）容器對水平桌面的壓力；

（4）容器對水平桌面的壓強(qiáng)。

解析：本題中要求的就是液體的壓強(qiáng)和壓力，固體的壓力和壓強(qiáng)。

（1）水對容器底的壓強(qiáng)屬于液體壓強(qiáng)，可用P=ρ液gh去算，這里的ρ液=ρ水=1.0×103 kg/m3，說明只要知道水的深度h即可。而題目h水=40 cm=0.4 m，所以P水能計算出來；（2）要算水對容器底的壓力，用F=PS去求，上一問中已求出了P水，且容器底面積S=100 cm2

=10-2 m2可算已知了；（3）因容器置于水平桌面上，所以容器對水平桌面的壓力應(yīng)等于容器本身重力與容器內(nèi)水的重力之和；（4）容器對水平桌面的壓強(qiáng)屬于固體壓強(qiáng)，應(yīng)用固體壓力除以容器底面積。

解答過程：

（1）P水=ρ水gh=1.0×103×9.8×0.4 Pa=3.92×103 Pa

（2）F水=P水S=3.92×103×10-2 N=39.2 N

（3）∵F桌=G水+G容=（m水+m容）g=（ρ水V容+m容）g

∴F桌=（1.0×103×6×10-3+1）×9.8 N=68.6 N

（4）P桌=F桌/S=68.6/10-2 Pa=6.86×103 Pa

由上述解答過程可知，水對容器底的壓力、壓強(qiáng)與容器對水平桌面的壓力、壓強(qiáng)是截然不同的。計算方法也不同：要計算液體壓力，必須先算出液體壓強(qiáng)；要計算固體壓強(qiáng)，必須先算出固體壓力。

本題中，若同學(xué)們再深入探討還能發(fā)現(xiàn)：水對容器底的壓力小于水的重力。同學(xué)們不妨去深入探討一下，就能發(fā)現(xiàn)其中的秘密所在。如果同學(xué)們能將上述問題都弄清楚，說明同學(xué)們對固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)的區(qū)別和聯(lián)系都弄懂了。

關(guān)于固體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)，同學(xué)們關(guān)鍵是要弄清楚它們的物理意義、計算方法、應(yīng)用等。只要同學(xué)們用心去比較、多練習(xí)，一切問題都能迎刃而解。

（作者單位 江西省寧都縣私立育新學(xué)校）

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