静液体中液体压强、压力再探析

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shayneinfo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  由于有大量经验累积,绝大部分初中学生对固体产生的压力、压强掌握较好。有关液体压力和压强的知识,尽管学生也有一定经验,师生也做过一些实验,也做了相当多的习题,而学生始终掌握不好,一直是初中物理教学的难点。究其原因:(1)液体属流体,有不同于固体的一面,研究、理解起来固然困难些;(2)对重力、压力的概念把握不牢。遇到困难,就更要去认真研究它、去探索,这比盲目做大量的练习效果好得多,这才是学习物理的正道,这才是真正的学习。下面结合笔者的教学实践就有关静液压的常见问题进行较全面的诠释 ,以便于更好地掌握知识、运用知识。(为了便于说明问题,以下讨论限定在三种典型容器中。)
  1整体(容器和液体)对水平桌面的压强和压力
  如图1所示,整体受到地球施重力和桌面施支持力作用而处于平衡状态,由力的平衡可知:F支=G全,又由力的作用是相互的可知:整体对桌面的压力F=F支=G全。这类问题按固压处理:F=G全。
  p=[SX(]F[]S[SX)]。
  [TP5CW15。TIF,BP#]
  人体内也有液体,站在水平地面上时,对地的压力大小就等于人体重力大小,学生们是能够理解的。
  2容器对水平桌面的压强和压力
  这类问题应该说比第一类问题稍难些,在各类考试中也经常出现,教学中发现不少学生没有理解,更谈不上掌握。在计算容器对水平桌面的压强和压力时,就依照题目,武断地认为压力大小只算容器重,错误的根源是没对容器进行受力分析。以容器为研究对象时,容器受到重力、液体施的压力和桌面支持力的三力作用而平衡,F支=G杯 F液。为了求出液体对容器的压力大小F液,又以容器中液体为研究对象,液体仍处于平衡状态,由平衡力的知识可得:容器对液体的总的支持力F杯支=G液,再由力的作用是相互的便知:液体对容器的总压力F液=F杯支=G液。因此,F支=G杯 F液=G杯 G液=G全,与第一类问题问法不同,实质相同。人体内也有液体,站在水平地面上时,脚对地的压力大小也等于全身重力大小,学生们还是能够理解的。
  仍按固压处理:F=G全。
  p=[SX(]F[]S[SX)]。
  3容器底部受到的压强和压力
  由P=ρ液gh可知,容器底部受到的液体压强跟液体密度和底部所处的深度有关,而底部受到的液体压力F=pS底=ρ液ghS底,由此得到三种容器底部受到液体压力如图2所示,压力大小与液体重不一定相等,在后面再予以进一步说明。
  [TP5CW16。TIF,BP#]
  4容器侧壁受到的压强和压力
  以前在教学中,和许多老师一样,只分析了前三点,虽然学生也能套公式做一些习题,事实上许多学生不一定理解。我们知道,液体对束缚它的容器壁也有压力和压强,而压力的方向与器壁垂直,简化如图3所示,通过分析易知道,图3甲中器壁受到液体压力的合力为0;图3乙中器壁受到液体压力的合力不为0,合力向下;图3丙中器壁受到液体压力的合力也不为0,合力向上。
  [TP5CW17。TIF,BP#]
  5液体对容器的压力分布图
  综合前面2~4三种情况,容器中液体受到容器作用力的合力与液体重力是一对平衡力,容器对液体作用力的合力大小等于液体的重。由于力的作用是相互的,那么液体对容器作用力的合力大小也等于液体重,如图4所示,可以简化为向底和两侧的三个压力。
  (1)图甲中器壁受液体压力的合力为0,容器底部受到液体压力F=G液,与固压类似。
  (2)图乙中器壁受液体压力的合力不为0,方向向下,则容器底部受到液体压力F  (3)图丙中器壁受液体压力的合力也不为0,且方向向上,则容器底部受到液体压力必有:F>G液,在局部上确实出现了压力大小超过自身重的情况,如果考虑三个“边”上受到压力的合力大小,也还是等于液体重,困惑消除了。
  [TP5CW18。TIF,BP#]
  6容器对液体的压力分布图
  为了较全面地说明液体压强和压力的特点,根据力的作用是相互的,在图5中简略地画出了容器对液体的压力分布图。[LL]
  [TP5CW19。TIF,BP#]
  7实例
  两端封闭的小容器中装有某种液体(未装满)放在水平桌面中央。现将它倒放,仍置于水平桌面中央。
  求:(1)倒放前后容器对水平桌面的压力和压强如何变化?
  (2)倒放前后液体对容器底部的压力和压强如何变化?
  (3)倒放前后液体对容器的压力的合力如何变化?
  [TP5CW20。TIF,BP#]
  解析(1)由前面2的分析可知:倒放前后容器对水平桌面的压力不变,但对水平桌面的压强要变大。
  (2)倒放后,液体的体积不变,但现在的底部所处深度变大,因此液体对底部的压强变大了,由前面5的分析容易得出:倒放前,底部受压力F>G液;倒放后,底部受压力F  (3)倒放前后,容器对液体作用力的合力大小都等于液体重,由前面5的分析自然得出:倒放前后液体对容器的压力的合力不变。
  对一些相对困难的问题,教师要作全面、认真的分析,要注意整体与局部的关系,带动学生共同探究,激发学习兴趣,师生共同成长。现在,“探究”这词很时髦,它绝不意味着高不可攀,而是告诉我们:只要脚踏实地去落实它,就会收获多多,因为它是物理学的“魂”。
其他文献
心理学认为,思维定势是按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律,在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维路线、方式、程序、模式。比如在老师讲解例题之后,学生解决类似的新问题时,思维定势有其积极作用。但是思维定势也有其消极作用,它会使人模式化,在遇到形似质异的新问题时还沿用老方法解决,这样往往解决不了问题,会得出错误的结论。  研究思维定势负效应的最终目的是要形成教学对策来改进教学,提高教学
期刊
众多周知,在初中物理中,大多数的概念都是比较抽象的,而且这些概念间又存在着极为紧密的联系,这时,若是能将概念图引入到教学实践中,必将能获得较为显著的效果。所谓“概念图”指的就是“一种用于表现并揭示知识结构意义联系的图表,是一种以视觉再现认知结构、外化感念与命题的学习方法”,能够帮助学生快速建立知识结构,逐渐被广泛应用于教学实践中。当然初中物理教学也不例外,而概念图在初中物理教学中的作用主要表现在以
期刊
在高考中,我们经常遇到对叠加场知识的考查,比如重力场和磁场的叠加,电场与磁场的叠加问题,这类问题既可能充分考查了运动和能量的知识,也可能会巧妙的考查场的基本特性,把教学大纲中的能力与基础,过程与方法等等要求都淋漓尽致的体现出来.在这些问题中有一类是明确场的信息比如大小方向等,要求解运动学方面的物理量,另外一类是告诉运动学方面的条件,要求解场的信息比如大小或方向.在这里我重点针对第二类问题,即已知运
2014年江苏高考物理试卷的最后一题,以车间中工件传送的实例为背景进行命题,在充分体现“从生活走进物理,从物理走向社会”这一新课程理念的同时,有效地考查了学生分析和解决问题的能力,是一道成功的压轴题.但试题提供解析过程过于复杂,不能体现物理的简洁性和思想性.本文提供一种巧选参考系的解题方法,并由此对物体在水平传送带上运动特征进行了一点拓展,仅供各位同行参考.  1 原题再现及解析  2 巧解  选
“一锅煮”的教学模式,限制了学生的个性发展,使得我们的教学达不到预期的目的.分层教学在这种情况下应运而生,成为优化单一班级授课制的有利途径.它能最大限度地根据不同学
期刊
初中物理是九年制义务教育的基础课程,它一般开设始于初二,教学时间为两年,是中考的必考科目。物理是自然科学的基础学科,现代生活离不开物理技术在方方面面的应用,所以学习物理还有一个非常重要的目的,就是通过物理知识的掌握和理解,不仅可以将已有的物理知识应用到现代生活中,还可以运用这些已有的知识去创新,通过探究未知的领域来解开更多的谜底,使科技发展到一个更高的领域。所以,初中物理课堂改革的突破口就是:以“
期刊
题目 (2012年山东基本能力·85)力是物体间的相互作用,下列有关力的图示(图1)及表述正确的是  答案 B、D.  关于A选项的解析:由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,故对飞机的压力不同,A错误.  问题提出 如图2,飞机在绕地球飞行,可以看成环绕模型,则可以将飞机看成匀速圆周运动,飞机所受万有引力就等于重力.对飞机中的人受力分析,受到重力和支持力,其合力提供向心力,若飞机在
陶行知先生说:“进行六大解放,把学习的基本自由还给学生:一、解放他的头脑,使他能想;二、解放他的双手,使他能干;三、解放他的眼睛,使他能看;四、解放他的嘴,使他能谈;五、
期刊
随着教育的改革,初中物理教学策略发生了根本性的转变,将原来的应试教育改变成为了学生的素质能力培养。在这种教学形势中,教师要加强学生的能力培养,实践能力就是重要的培养方向。初中物理是重要的学科,学生在进行初中物理学习中,要积极地体验物理学习过程,让“体验教学”绽放光彩。教师要营造良好的物理体验环境,加强学生的物理素质。  1直觉体验法和探究操作法  初中物理教学中,直觉体验法和探究操作法是经常使用的
期刊
今年高考大纲卷第26题是一道涉及人造地球卫星运动的问题,原题如下:  (2014年全国卷第26题)已知地球的自转周期和半径分别为T和R,地球同步卫星A的圆轨道半径为h,卫星B沿半径为r(r