初中物理固体、液体压力和压强的计算

徐小英

初中物理固体液体压强的计算一直是中考或一些考试中力学综合计算的重要部分，占分比重较大。因为其较为抽象，大部分学生在学习时会感到困难，特别是固体和液体物理性质的不同，导致它们产生的压强在有关规律上有所不同，容易混淆，做题时公式无从选择。特别是液体压力、压强及容器对水平面的压力、压强的计算。其实不然，此类题目有一定的解题规律，只要学生熟悉液体压强解题思路，体会固体压强和液体压强不同之处，掌握解决问题的方法，严格按照此规律来进行解答，在各类考试中定会轻松过关。

人教版八年级物理下关于液体压强大小计算公式的推导是假设底面积是S液面上方的液柱对液面的压强。液柱对液面的压力大小等于液柱所受的重力，根据 ， 。这种推导方法相当于液柱是柱体，也可以说容器是柱体的，当容器不是柱体的，也就是液柱不是柱状的，为什么还用这个公式计算而不能用 ，学生不能理解。根据课堂教学经验，所以在推导液体压强计算公式用下面的方法。

先根据放在水平面上的物体对水平面的压强来推导柱体的容器里的液體对容器底的压强。当物体放在水平面面上，在竖直方向只受重力和支持力时，物体由于受重力作用对水平面的压力大小等于重力，F=G=mg=pVg，物体对水平面的压强 ，由于液体受重力作用，液体对容器底有压强，那在什么情况下液体对容器底的压力大小等于液体的重力以及液体压强大小计算公式怎样推导？下面举三种形状容器来推导液体压强大小计算公式。

1、柱体（长方体、正方体、圆柱体）容器。如图所示，液体所受重力为G，容器的底面积为S，液体密度为 ，液体深度为h，底面积正上方的液体全部压在容器底部，所以液体对容器底的压力大小等于液体的重力。F=G，液体对容器底的压强 。如果知道液体的密度p，液体的深度h，液体对容器底的压强也可以用 计算。

2、上大下小的容器，如图所示，液体所受重力为G，容器底面积为S，液体密度为 ，液体深度为h。可以这样理解，底面积S正上方的液体压在容器底面积上，而容器侧壁上的液体压在容器侧壁上而没有压在容器底部上，所以液体对容器底部的压力小于液体的重力，F<G，所以不能用 ，也可以理解液体对容器底的压力大小等于底面积S正上方液体的重力，也就是以底面积S正上方液柱为柱体， ，而容器的体积大于Sh，所以液体对容器底的压力小于液体的重力，F<G，所以不能用 。液体对容器底的压强， 。

3、上小下大的容器，如图所示，液体所受重力为G，容器底面积为S，液体密度为 ，液体深度为h。可以这样理解，以S为底面积正上方的液体压在容器底面积S上，所以底面积为S正上方的液体对容器底的压力大小等于底面积S正上方液体所受的重力， ，但容器的体积小于Sh，所以液体对容器底的压力大于液体的重力，F>G，所以不能用 ，液体对容器底的压强 。

例1、如图所示，甲乙两个完全相同的容器放在水平桌面上，里面装有等质量的水，且水未装满，则水对容器底的压力F甲F乙，水对容器底的压强P甲P乙，容器对桌面的压力F/甲F/乙，容器对桌面的压强P/甲P/乙，（填“>”“<”“=”）。

解析：甲容器里水对容器底的压力F甲>G水，乙容器里的水对容器的压力F乙<G水，所以F甲>F乙，甲容器里的水对容器底压强 ，乙容器里的水对容器底压强 ， ，所以 。容器对桌面的压力 ，所以F/甲=F/乙，甲容器对桌面的压强 ，乙容器对桌面的压强 ， ， 。

下面讲关于液体压力、压强及容器对水平面的压力、压强计算的规律。由于容器的形状有规则的有不规则的，液体对容器底的压强都可以用 计算，但液体对容器底的压力不一定等于液体的重力，而等于容器底面积正上方液体所受的重力，所以算液体对容器底的压力和压强可以先算压强再算压力， 。而算容器对水平面的压力和压强先算压力再算压强。

例2：随着电热水器的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱.它的容积为2L，壶身和底座的总质量是1.2kg，底座与水平桌面的接触面积为250cm2，装满水后水深16cm.（取g=10N/kg）求：

（1）装满水后水的质量;

（2）装满水后水对电热水壶底部的压强及压力;

（3）装满水后桌面受到的压强;

（4）若装满密度为1.2×103kg/m3的盐水后，桌面受到的压强变化多大？

解：（1）装满水后水的体积

只有真正理解了固体和液体压强，掌握计算规律，不管遇到哪种类型固体和液体压强都会迎刃而解。