初中物理压强解题方法主要包括:控制变量法、转换法、等效替代法等。相关例题包括:
1. 一块砖平放在水平地面上,用弹簧测力计在水平方向上拉着它,在砖块保持静止或匀速直线运动时,弹簧测力计的示数分别为F_{1}和F_{2},那么砖对地面的压强表达式为P = \frac{F_{1}}{S}还是P = \frac{F_{2}}{S}?为什么?
2. 有一个玻璃瓶装满水时总质量为m_{1}g,装酒精时总质量为m_{2}g,求该瓶子的质量和容积分别是多少?
解题思路:
1. 解题时首先要弄清研究对象,本题中研究对象是砖块和地面。由于砖块处于静止或匀速直线运动状态,所以它受到的是平衡力,再根据平衡力的条件,受力分析,就可以求出砖块对地面的压力和自身的重力,再根据公式P = \frac{F}{S}求出压强。
2. 根据瓶子装满水后水和酒精的总质量不同可求出瓶子的容积;再根据瓶子的质量等于瓶子装满酒精时的总质量减去瓶子的容积乘以酒精的密度即可求出。
例题答案:
1. 压强P = \frac{F_{2}}{S}。因为砖块对地面的压力等于砖块自身的重力,而重力等于$F_{2}$;受力面积等于砖块与地面的接触面积,即$S$。
2. 解:设瓶子的质量为$m$,容积为$V$。由题意知:装满水时总质量为$m_{1}$时,则有:m + m_{水} = m_{1};即:m + \rho_{水}V = m_{1}①;装满酒精时总质量为$m_{2}$时,则有:m + m_{酒} = m_{2};即:m + \rho_{酒}V = m_{2}②;① - ②得:\rho_{水}V - \rho_{酒}V = m_{1} - m_{2};即:V = \frac{m_{1} - m_{2}}{\rho_{水} - \rho_{酒}}③;将③代入①得:m + \frac{m_{1} - m_{2}}{\rho_{水}} = m_{1};即:m = m_{1} - \frac{m_{1}}{\rho_{水}}④;将④代入②得:m + \frac{m_{酒}}{\rho_{酒}} = m_{2};即:m + V\rho_{酒} = m_{2};即:V\rho_{酒} = m_{酒}(m - m)⑤;将⑤代入③得:\rho_{酒}(m_{1} - m) = (m_{1} - m)\rho_{水};解得:m = \frac{m_{1}\rho_{酒}}{\rho_{酒} - \rho_{水}}⑥;将⑥代入④得:瓶子的容积为V = \frac{(m_{1}\rho_{酒})(\rho_{水})}{\rho_{酒}} - V。
以上就是初中物理压强的解题方法和相关例题。解题时要注意挖掘题目中的隐含条件、干扰项,挖掘出有用的解题信息是解题的关键。
初中物理压强解题方法:
1. 定义法:通过压强公式P=F/S来求解,即压强等于压力除以受力面积。
2. 平衡法:通过二力平衡、共点力平衡等原理来求解,即压力等于重力时,压强与支持面垂直,且等于支持面受到的压力。
相关例题:
一只重为5牛的物体静止在水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力是一对____力。将一重为2牛的物体B叠放在物体A上,A、B一起在水平桌面上受到2牛的水平推力而静止,这时A受到的摩擦力是____牛;若增大推力使物体A、B一起运动起来,物体A受到的摩擦力将____(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:
物体静止在水平桌面上,它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力;
物体B叠放在物体A上,A、B一起在水平桌面上受到2牛的水平推力而静止,这时A受到的摩擦力与A受到的重力是一对平衡力,所以A受到的摩擦力等于推力为2牛;
若增大推力使物体A、B一起运动起来,物体A受到的摩擦力将变为滑动摩擦力,大小为$f = \mu F_{N} = \mu(G + G_{B}) = \mu(G + G_{物}) = \mu G$,所以变大。
答案:
平衡;2;变大。
初中物理压强解题方法
一、压强定义式:p=F/S的运用
1.固体压强:F=PS(注意单位统一)
例:长方体对斜面的压强(图1)
解:由图可知:S=ah,F=G=mg=ρVg=ρShg
所以:p=F/S=ρShg/h=ρgS
即:p=ρgh(所有规则形状的固体压强都可运用此公式)
2.液体压强:由液体压强产生的原因(重力)和液体压强特点(同深度的朝各个方向压强相等)决定。
例:求图2中容器对桌面的压强。
解:由图可知:F=G,S=S1,所以P=F/S=G/S=mg/S1=(ρVg+Vg′)/S1=(ρVg+Vg′h)/h1=(ρgh+gh′)h1/h1=(ρ+gh′)h/S1
二、增大和减小压强的方法
1.当受力面积一定时,增大压力来增大压强;减小压力,增大受力面积可以减小压强。
例:图钉尖的面积是0.05平方毫米,手指对图钉帽的压力是2N,求图钉尖对墙的压强。
解:由公式P=F/S可知,墙受到的压力等于手指的压力为2N,受力面积为0.05平方毫米,即5平方厘米=5×10^-5平方米,则压强为P=F/S=2N/5×10^-5m^2≈4×10^8Pa。
2.当压力一定时,增大受力面积来减小压强;减小受力面积,增大受力面积可以增大压强。
例:用砖平砌一堵墙,取两种不同的砌法如图所示。已知两块砖的厚度d=2cm,按图甲的方法砌墙时砖与墙的接触面为3个;按图乙的方法砌墙时砖与墙的接触面为4个。求这两种砌法对墙的压力相等时,砖与墙的接触面分别产生的压强是多少?
解:由题意可知两种砌法砖对墙的压力相等,即F相等。按图甲的方法砌墙时砖与墙的接触面为3个,砖对墙的压力由压力除以接触面的个数得:F甲=F/3;按图乙的方法砌墙时砖与墙的接触面为4个,砖对墙的压力由压力除以接触面的个数得:F乙=F/4。因为两种方法砖对墙的压力相等,即F甲=F乙,所以P甲F乙/4。又因为两种方法砖的重力相等,即G甲=G乙,所以按图甲的方法砌墙时砖对墙的压强较大。所以P甲=P乙+G甲/S乙=(P乙+G乙)/S乙×4=(P乙+G乙)/4d=(P乙+ρ砖gV乙)/4d=(P乙+ρ砖ghV乙)/4d=(P乙+ρghS乙d)/S乙=(P乙+ρghS甲d×3)/3S乙=(P乙+3P乙)/3S甲=(4P乙)/3。
常见问题
一、关于固体压强的计算问题。在计算过程中要注意受力面积是什么?是否是压力的作用面积?在计算过程中要注意单位的统一。
二、关于液体压强的计算问题。在计算液体压强时要掌握液体内部压强的特点,要分清液体的哪一部分是深度?哪一部分是底面?要注意液体内部向各个方向都有压强。在计算过程中要注意压力和重力有什么区别?在有些情况下压力等于重力(如水平面),在有些情况下压力不等于重力(如斜面)。
三、关于增大和减小压强的方法问题。要掌握增大和减小压强的两种方法的不同之处。在增大和减小压强的过程中要分清压力或受力面积的变化引起的是哪一方面(压力或受力面积)的改变?从而确定增大或减小的是哪一方面?从而确定用什么公式进行计算。
