從平衡角度淺議液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)

◎賀軼捷

一、問題的提出

液體壓強(qiáng)是學(xué)生已經(jīng)壓強(qiáng)知識(shí)基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步對(duì)力的作用效果進(jìn)行學(xué)習(xí)的新概念，其公式為p＝ρgh，對(duì)于初學(xué)者來說，真正理解液體壓強(qiáng)以及如何在不同類型題目中正確使用該公式具有一定的難度，因此本文從初中生角度出發(fā)，根據(jù)平衡條件分析液體壓強(qiáng)公式的正確使用。

二、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)

在初中階段，液體壓強(qiáng)原理可表述為：“液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大，同種液體在同一深度的各處，各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大?！贝嗽碇贿m用于靜止的液體，并且文字上僅僅是用“深度”一次來表述，在許多教輔資料中提到，液體深度指“該點(diǎn)到液面的豎直高度”，作為教師需要給學(xué)生加以講解，即從該點(diǎn)畫水平線，到液面水平線（或延長線）的垂直高度，如圖1所示。

三、從受力分析判斷液體深度

如圖2所示，A，B，C三點(diǎn)處于同一水平面上，A點(diǎn)到水面的豎直高度為h1，現(xiàn)取一橫截面積為ΔS并過A點(diǎn)的水柱，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式可知A點(diǎn)各個(gè)方向受到的液體壓強(qiáng)為PA＝ρgh1，由于容器內(nèi)液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此PB＝PA＝ρgh1，同理PC＝pB＝PA＝ρgh1?？梢钥闯鲈谇笠后w某點(diǎn)壓強(qiáng)時(shí)，液體深度是指該點(diǎn)到“暴露在外”液面的豎直高度，而非該點(diǎn)到頂端的高度。

經(jīng)由以上分析可以看出，如圖3所示，要求B點(diǎn)的壓強(qiáng)，只需要找出B點(diǎn)到“暴露在外”液面的豎直高度，即 h1-h2，可得PB＝ρg（h1-h2），而不是錯(cuò)誤地認(rèn)為深度為0，得出B點(diǎn)壓強(qiáng)為0。

四、總結(jié)

根據(jù)上文的分析，計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí)，需先理解公式的含義，液體壓強(qiáng)公式p＝ρgh只適用于靜止的液體中，ρ指液體的密度，h則是該點(diǎn)的液體深度，許多學(xué)生錯(cuò)認(rèn)為是該點(diǎn)到豎直方向頂端的高度，教師應(yīng)該強(qiáng)調(diào)“液體深度”是指該點(diǎn)到“暴露在外”液面的豎直高度。

［1］陳揚(yáng)景.液體壓強(qiáng)規(guī)律的表述辨析［J］.中學(xué)理科園地，2016，12（01）：58-60.

［2］惠恩玲，張錦國，拾景忠.談?wù)剬?duì)液體壓強(qiáng)的深層理解［J］.物理教學(xué)，2015，37（08）：34-36.