◎賀軼捷
液體壓強是學生已經壓強知識基礎之上,進一步對力的作用效果進行學習的新概念,其公式為p=ρgh,對于初學者來說,真正理解液體壓強以及如何在不同類型題目中正確使用該公式具有一定的難度,因此本文從初中生角度出發,根據平衡條件分析液體壓強公式的正確使用。

在初中階段,液體壓強原理可表述為:“液體內部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增大,同種液體在同一深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。”此原理只適用于靜止的液體,并且文字上僅僅是用“深度”一次來表述,在許多教輔資料中提到,液體深度指“該點到液面的豎直高度”,作為教師需要給學生加以講解,即從該點畫水平線,到液面水平線(或延長線)的垂直高度,如圖1所示。

如圖2所示,A,B,C三點處于同一水平面上,A點到水面的豎直高度為h1,現取一橫截面積為ΔS并過A點的水柱,根據液體壓強公式可知A點各個方向受到的液體壓強為PA=ρgh1,由于容器內液體處于靜止狀態,因此PB=PA=ρgh1,同理PC=pB=PA=ρgh1。可以看出在求液體某點壓強時,液體深度是指該點到“暴露在外”液面的豎直高度,而非該點到頂端的高度。

經由以上分析可以看出,如圖3所示,要求B點的壓強,只需要找出B點到“暴露在外”液面的豎直高度,即 h1-h2,可得PB=ρg(h1-h2),而不是錯誤地認為深度為0,得出B點壓強為0。
根據上文的分析,計算液體壓強時,需先理解公式的含義,液體壓強公式p=ρgh只適用于靜止的液體中,ρ指液體的密度,h則是該點的液體深度,許多學生錯認為是該點到豎直方向頂端的高度,教師應該強調“液體深度”是指該點到“暴露在外”液面的豎直高度。
[1]陳揚景.液體壓強規律的表述辨析[J].中學理科園地,2016,12(01):58-60.
[2]惠恩玲,張錦國,拾景忠.談談對液體壓強的深層理解[J].物理教學,2015,37(08):34-36.