分析初中物理液体压强——熟练运用公式解决问题

李春光（江苏省宿迁市沭阳县胡集初级中学 江苏宿迁 223613）

分析初中物理液体压强
——熟练运用公式解决问题

李春光
（江苏省宿迁市沭阳县胡集初级中学 江苏宿迁 223613）

在初中物理压强学习中，常用到公式p=F/s ，这个公式适用范围对固体、液体、气体均适用。对于柱状物体，如长方体、正方体、圆柱体等密度均匀，且受力面积为底面积时，可用p=ρgh计算，但是每个物理公式都有其适用范围，只有合理、灵活的运用公式才能顺利解决问题。对于形状规则的容器中液体压强而言，这两个公式都适用。

初中物理 物理教学 液体压强 方法顺序

纵观历届中考物理试题，力学占有相当多的比重。可见，液体压强在物理考题中可谓重中之重，也是学生不易分析清楚，较难解决的主要题型之一。液体压强主要涉及物理中的密度、压力、质量、体积等相关知识点，该部分内容的学习对初中学生的抽象思维能力有极高的要求。而且，在初中物理液体压强教学中还存在一些难题有待解决，只有物理教师采用适宜的方法进行教学，学生才能更好地理解和掌握所学的液体压强知识。［1］

一、弄清压强公式使用范围

在研究物体压强的问题中，常用到公式p=F/s和p=ρgh，但是每个物理公式都有其适用范围，只有合理、灵活的运用公式才能顺利解决问题。［2］

对于形状规则的容器中液体压强而言，这两个公式都适用。由p=ρgh可知，液体压强P和液体密度和深度有关。当液体密度相同时，液体压强与液体的深度成正比；当液体的深度相同时，液体的压强与液体的密度成正比。

二、分析液体压强的重点、难点

1.液体内部压强的规律

液体内部向各个方向都有压强：在同一深度，向各方向的压强都相等；深度 增加，液体的压强也增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。［3］

2.液体压强在生活中的运用

上端开口，下端连通的容器叫做连通器。连通器的特点是：当连通器里的液体不流动时，各容器中的液面总保持在同一高度。这是由于水不流动时，必须使连通器底部的液片左、右两侧受到的压强大小相等。常见的连通器的实例：涵洞、茶壶、锅炉水位计、船闸的工作，都是利用了连通器的原理。

3.熟记液体压强公式的含义

计算液体压强的公式是 p=ρgh 其中ρ是液体的密度，g=9.8 牛/千克，h 是液体的深度。要求学生熟记液体压强公式，并能灵活运用，解决一些实际问题。［4］

三、复杂问题分析清楚，能灵活运用公式

在分析物理压强问题时，当液体的密度和深度都不能确定时，常用p=F/s判定液体压强的大小。利用此法关键是判定液体对容器的压力F与液体重力G的关系（一般情况下，G=F）。

但是，当容器形状不规则（上下粗细不均匀）时，情况就复杂了。并非所有公式都适用而且使用顺序也颇有玄机。

例1：如图所示为形状不同的甲、乙、丙三个薄壁容器，它们的底面积都是S，容器内盛有密度为ρ的同种液体，深度都是h。则三个容器底受到的压力关系大小如何？

图3

分析：常规思维是V甲＞ V乙＞ V丙，所以m甲＞m乙＞m丙，则G甲＞G乙＞G丙，则F甲＞F乙＞F丙。似乎顺理成章、十分简单，但事实真的如此么？

另一种思维是：h甲=h乙=h丙，所以根据公式p=ρgh可知P甲=P乙=P丙，再运用公式P=FS可知F甲=F乙=F丙。

两种思路似乎都有道理，但结果却不相同，那么到底孰是孰非呢？

认真思考一下我们就会明白第二种方法是正确的，而会怀疑摒弃第一种方法。我们由此可以得出结论：容器形状会影响底面受力。类似于图甲这样口大底小的容器，在相同深度情况下的确能盛更多液体，但侧壁也承担了部分压力，相当于底面有了侧壁这样“向上托”的“好帮手”，所以F＜G液。而类似于图丙这样的容器，相当于底面有侧壁这样“向下压”帮倒忙的“坏朋友”，所以F＞G液。所以，由于容器形状的缘故，F甲＜G液，F乙=G液，F丙＞G液。［5］

例2：三个质量相同的容器底面积相同，容器内装有等质量的水。关于三个容器中水对容器底的压强、压力，以及容器对桌面的压强、压力大小关系如何？

解析：求水对杯底的压力、压强，这是液体的压力、压强问题，应先求出水对容器底的压强，根据公式p内=ρgh可得P甲内＞P乙内＞P丙内。再求水对杯底的压力，根据F内=P内S可得: F甲内＞F乙内＞F丙内。

求容器对桌面的压强、压力，属于固体的压力、压强问题。应先求出容器对桌面的压力，根据F外=G总=G容+G液可知F甲外=F乙外=F丙外。再求出它对桌面的压强，根据P外=F外/S可知P甲外=P乙外=P丙外。

所以，综上所述，在研究这一类问题时我们要首先分清液体对容器底部的压强、压力（内部问题）和容器对桌面的压强、压力（外部问题）。对于内部问题（液体问题）我们要先算压强后算压力；对于外部问题（固体问题）我们要先算压力后算压强。

综上所述，我们解决这一类问题的口诀是：内强外力。公式运用的顺序也是固定的。

以上只是本人不成熟的几点思考，希望可以抛砖引玉，引起更多的教育界同仁集思广益，对固体、液体压强计算这个中学物理的重要知识点同时也是难点，做出更多简练精辟的归纳与总结。对于柱形固体对地产生的压强可以在练习中进行拓展。物理课堂需要立足实验，让学生在动手动脑中发现问题，解决问题。

［1］郭再平 朱弟清. 固体和液体压强问题的巧解［J］.《理科考试研究》 2013，14.

［2］顾明亮.以液体压强为例谈初中物理课堂教学［J］.《课堂内外》（教师版），2013，12.

［3］王金隆.一种确定液体压强的方法［J］.《中学物理》（初中版）1994，05.

［4］童国其. 也谈液体压强与温度的关系［J］.《中学物理》 2003，03.

［5］费乐成. 小议液体压强的计算［J］. 《中学物理》 2000，01.