“压强”学习指要

彭征

压强是初中物理中的一个重要概念本章在学习了压强的概念后，由学习液体压强、大气压强进一步拓展为学习流体的压强，也为下一章探究浮力产生的原因埋下伏笔，与速度、密度的定义方法相同，压强的定义采用的也是比值定义法.

理解压强

怎样理解压强？多数同学学习本章时会感觉困难，原因一是涉及的知识多，有力、受力面积等物理量：二是综合性强，既要有实验探究的思路，又要有理性思维，基于这些考虑，教科书通过以下过程来帮助同学们理解压强.

1.通过观察生活中的现象，提出问题

同学们在第七章已经学习了力的概念.知道产生形变是力的一种作用效果，在此基础上.教科书从对自然现象的观察和思考入手，通过在雪地上运动的情景对比（图1），使问题的指向性更明确.即两人对雪地压力差不多时，压力作用的效果却显著不同.从而提出问题“看来压力作用的效果并不只跟压力有关”.

之后，在《想想议议》栏目中提供蚊子的口器和骆驼脚掌的照片.以此提出问题.分析为什么小小的蚊子能轻而易举地用口器戳破人的皮肤，而骆驼巨大的身躯压在沙层上却不会深陷沙中，从而使同学们在感知压力作用效果的同时，领略自然界的美妙与和谐.

2.通过实验.比较压力作用的效果

对前面压力作用效果的认识，仅凭感知是不够的，原因是这种认识仍停留在猜想、推测的状态.要完成认识上的飛跃.需要在此基础上.通过实验检验猜想，教科书安排了一个具体且易于操作的实验.帮助同学们建立概念，

该实验的设计思路是运用控制变量的方法，检验自己的猜想，进而总结出压力的作用效果既与压力的大小有关.又与受力面积的大小有关.为压强概念的引入做好认识上的准备.

3.压强概念的引入

在顺利完成感知、比较两个认识过程的基础上，同学们通过分析、归纳和总结可以明确.压力作用的效果取决于相同面积上压力的大小，这就容易意识到，新概念的引入需要用两个物理量的比值来完成，数值上表现为单位面积上所受的压力的大小.

认识液体内部压强的特点

液体压强知识的综合性较强，它是在学习了密度、力、力的平衡和压强的基础上展开的，这些知识也为后面浮力的学习奠定了必要的基础.想要理解液体压强的特点有一些困难.虽然生活中有很多与液体压强相关的实例，但同学们一般注意到的是力，而很难联系到液体压强.对液体压强的特点就更缺乏足够的日常生活经验，尤其是液体的流动性决定液体向各个方向都有压强的特点.因此在学习中要特别注意这些内容，力求通过实例和实验形成对液体压强特点的感性认识.

1.感知液体压强的存在

教科书安排了一个《想想做做》栏目，目的是增加同学们的切身体验.认识到“液体内部存在压强”这一事实.为后续研究液体压强的大小奠定基础.同学们应该争取机会亲手操作一下，或者事先在家中体验.

2.液体压强的定性描述

液体压强的特点是本节课的重点，同学们应认真观察教科书中的演示实验.如果条件允许，最好能亲自动手尝试.把探头放进盛水的容器中，看液体内部是否存在压强：改变探头的方向.看液体内部同一深度处各方向的压强是否相等：把探头放进容器的不同深度处，看液体内部压强是否变化，怎样变化：等等.

3.推导液体压强的公式

通过以上实验探究.已经得出液体压强的大小跟液体的深度、液体的密度有关.为了研究液体在某一深度处压强的大小，可以采用建立物理模型的方法.如图2所示，自液面沿竖直方向选取一个长方体的液柱作为研究对象，采用压强的定义式.结合重力、质量、密度等知识进行理论推导.

要注意的是，这是一个全新的处理物理问题的方法体验，同学们在思考的过程中可以通过回答以下问题进行：

研究对象是谁？

根据压强的定义式，液柱对所设想平面的压强等于什么？

液柱对平面的压力与液柱所受的重力有什么关系？

液柱所受重力的大小等于什么？

根据液柱的质量与密度、体积的关系，以及体积与底面积、深度的关系，得出液体压强的公式怎样表示？

这种从定性到定量的认识过程，不仅有助于深化同学们对液体压强特点的理解，也可以进一步学习科学研究的方法.

本章第4节课文后，教科书提供了一个扩展性实验样例：用传感器研究气体流速与压强的关系.这个实验通过数字化实验技术得到气体流速越大.压强越小的结论.教科书图9.4-5中，抽气机接在通气管的左边，空气是从管子的右边向左边流动的.同学们一般的感觉是，右边空气的压强会大些，左边的压强会小些，空气由压强大的地方向压强小的地方流动.但实验结果并非如此，通过观察就会发现.流速小的左边空气压强更大.如果没有条件完成扩展性实验.同学们也可以在家里动手做一做教科书或习题中的类似实验.从而对压强与流速的关系有感性的认识.