中考专题复习──压强、液体压强的计算

压强、液体的压强因为概念较为抽象，对于学生来说是一个难点。同时，压强、液体压强的计算又要涉及到学习过的力、压力、重力、合力、质量、密度、体积、面积等，这部分知识还与后面的大气压、浮力等有密切的联系。单一知识点掌握不牢，多个知识点之间又相互干扰，造成大部分学生在学习压强、液体的压强知识时会感到困难。然而，这部分知识却是中考“餐桌”上必备的“硬骨头”，由不得你不啃。怎么啃？八个字──抓住症结，各个击破。

一、备考指南

压强、液体压强的计算，主要是运用两个公式及其变形解决有关问题。题型常见的有填空、选择、计算及探究题。两个公式一个是压强的定义式p＝F/S，另一个是液体压强公式p=ρgh。经验表明，不少学生在学习了这一部分内容后，一般会记住公式，但理解往往是片面的，有时甚至是错误的。因此，学习中要注意对压强公式的理解，除明确各物理量间的数学关系（学生往往重视这一点），明确各量的单位，最重要的是要明确公式所表达的物理意义（学生往往忽略这一点）。进行计算时，要能正确地确定压力、确定受力面积、确定深度。除此以外，还要明确，由于固体不具有流动性，而液体具有流动性，造成了计算固体对水平支持面的压力压强的方法，与计算液体对容器底部的压力压强的方法一般不同。

二、难点突破

运用压强、液体压强的公式计算时，必须注意相关知识理解，以免造成干扰。如确定压力时，要注意压力与重力可能有关，但也可能无关。与重力可能有关时，可能会涉及到物体的重力、质量、密度、体积等，这又可能需要用到三个公式G=mg，m=ρV，V=Sh。确定受力面积时要注意此面积就是指两个物体接触部分的面积。它一般等于较小的物体面积，但也可能比较小的还要小。确定深度时要注意是指液体与大气（不是与容器）的接触面向下到某处的竖直距离，不是指从容器底部向上的距离（那叫“高度”）。液体对容器底部的压力与液体受到的重力可能相等，也可能不等，这取决于容器的形状。

难点一：固体压强的有关计算

1．正确理解物体间的压力

例1有一重48N，边长为20㎝的正方体木块，放在水平地面上。一个小孩用10N的力竖直向上拉木块，但没有拉起来，求此时木块对地面的压强。

评析：题目考查压强的计算，需要确定压力、面积。要注意面积的计算与单位，其中压力的确定是难点。如果认为压力F=G=48N，那就要犯错误了。本题中压力虽然是由于物体受到重力产生的，但小孩用10N的力竖直向上拉木块，虽然没有拉起来（那样对地面的压力就为零了），却减轻了木块对地面的压力。你要问减轻了多少压力？向上用多少力，压力就减少多少。即此时木块对地面的压力为F=48N–10N=38N。当然，你还可以对木块进行受力分析：如图1，木块共受三个力：重力G=48N，方向竖直向下；小孩施加的力F₁=10N，方向竖直向上；地面对木块向上的力F₂，方向竖直向上．由于木块静止，所有向上的力等于向下的力。即F₂=G-F₁=48N-10N=38N。根据物体间力的作用是相互的，木块对地面的压力大小就等于F₂。

答案：木块受力如图1，由于木块静止，F₂=G-F₁=48N-10N=38N

根据物体间力的作用是相互的，木块对地面的压力大小就等于F₂

木块对天花板的压强．

反思：正确判断物体间的压力，进行受力分析是关键，特别是涉及到两个以上力的作用时，受力分析有助于我们找准各力之间的关系。初中阶段，我们要掌握物体受同一直线上三个力作用的情况。

2．正确理解受力面积

例2正方体铝块的质量为2．7㎏，分别放在以下的水平桌面中央，那么受力面积各是多少？产生的压强各是多大？（ρ_铝=2．7×10³㎏/m³，取g=10N/㎏）

⑴每边长1m的正方形水平面。

⑵每边长10cm的正方形水平面。

⑶每边长1cm的正方形水平面。

评析：压强公式中的受力面积Ｓ实际上是指物体间接触部分的面积．本题中，铝块的面积可能小于桌面的面积，也可能等于或大于桌面的面积。物体间接触部分的面积，不会超过两物体中较小的面积。所以，应先求出铝块的底面积，再与桌面的面积进行比较．这样必须求铝块的边长，要求出边长，必须先用求体积．

答案：

反思：物体间接触部分的面积，一般与较小的物体面积相同．另外，压强的计算常常与密度公式，重力公式相联系，体现了知识的综合性，所以常成为中考的热点．

难点二：液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系

液体对容器底部的压力不一定等于液体的重力。如图2所示，是形状不同的三个容器装有密度为ρ、深度为h的液体，底面积均为S。根据液体压强计算公式，液体对容器底部的压强为p=ρgh，所以液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS。液体的重力为G=mg=ρgV。所以，比较各容器底部受到液体的压力大小F与液体重力G的大小，只需要比较Sh（容器的底面积和高的乘积，即图2中两竖直虚线间所包围的体积）与V（液体的体积）之间的关系即可。图甲为口大底小的容器，Sh＜V，所以容器底受到的压力小于液体的重力，即F＜G；图乙为柱状容器，Sh=V，所以容器底部受到的液体的压力等于液体的重力，即F=G；图丙为口小底大的容器，Sh＞V，所以容器底部受到的压力大于液体的重力，即F＞G。可见，容器的形状不同，则容器底部受到的压力与所装液体的重力大小关系就不一样。

甲乙丙

图2

你还可以这样理解：甲容器口大底小，对液体提供向上的支持力的，不仅仅是容器底部，周围侧壁对液体也提供向上的支持力，这就减轻了液体对容器底部的压力，使F＜G。乙容器的侧壁对液体也有作用力，但方向是水平的，不能减轻了液体对容器底部的压力，所以F=G。丙容器的侧壁对液体的力的方向向下（依据：压力的方向总是与接触面垂直），使容器底部不仅承受液体的重力，还要承受侧壁对液体向下的压力，使F＞G。

由于液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力，所以在计算液体对容器底部的压力时，应先根据公式p=ρgh求出液体的压强，再根据F=pS求出压力。

例3（2007年山东省中考试题）在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0．01m²，它对桌面的压强为200Pa。在玻璃杯中装入1kg水后，水对杯底产生的压强为900 Pa，求水的深度；并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图3中（a）（b）（c）的哪一种？（水的密度ρ=1．0×10³kg/m³，取g=10N/kg）

评析：题目主要考查液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。因为容器的形状不一定为柱形，所以不能根据水的质量求深度，可以根据p=ρgh求解。而要推测出玻璃杯的大致形状，必须根据液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。

答案：水的深度

水对容器底部的压力

容器内水的重力

因为F<G，所以玻璃杯的大致形状是图3中（a）。

难点三：液体对容器底部压强和容器对水平支持面的压强的计算

固体不具有流动性，而液体具有流动性，决定了它们对支持面产生的压力和压强有不同的特点。在支持面水平，且压力仅由固体或液体的重力产生的情况下，固体对支持面的压力容易确定，即F=G（如果不是这样，可以根据题意计算出压力），然后可以根据P=F/S计算出压强。所以计算有关固体的压力和压强问题时，是先根据F=G求压力,再用P=F/S计算出压强。计算液体压力压强问题时，应该想到液体产生的压力不一定等于液体的重力，排除液体重力对压力的干扰。应先根据液体压强公式P=ρgh和题意求解压强，再根据F=PS计算液体对容器底的压力。只有当容器是柱形容器时，液体对容器底部压力等于液体重力，可以先求压力后求压强。