浅谈2个压强公式的关系和应用

浅谈公式FPS和Pgh的关系和应用很多同学在学习了压强公式FPS和Pgh之后，对两者关系以及解题时公式的选择存在一定的困惑。在此，我浅谈一下FPS和Pgh的关系和应用，希望同学们能理解掌握，熟练应用。公式FPS是压强的定义式，也是决定式，无论固体、液体，还是气体，它都适用。但要特别强调公式中F表示的是垂直作用在受力面积S上的压力，压力不一定等于重力。而公式Pgh是FPS的推导式，该推导式常在以下情况使用。1、计算密度均匀的柱体对水平支持面的压强。对于密度均匀的柱体，比如正方体、长方体、圆柱体等，设其密度为ρ，底面积为S，高为h，当它自然放置（没有其它外力作用在该柱体上）在水平支持面上时，柱体对水平面的压力FGshg，根据FPS可得：Pgh。其中，ρ为柱体的密度，g为常数，h为柱体的高。只要满足密度均匀的柱体，是自然放置在水平支持面上，求柱体对水平支持面的压强，如果选择推导式Pgh来计算就显得更简单。对于这种情况，公式FPS和Pgh可以任意选择，根据实际情况，选择合适的公式利于快捷解决问题。2、例1：如图1所示，三个材料相同，但粗细，长短都不同的均匀实心铁制圆柱体竖直放置在水平地面上。其中对地面压强最小的是（）3、A甲B乙C丙D无法确定4、分析：三个铁制实心圆柱体（密度均匀），放置在水平面上，并且又没有其它外力影响到圆柱体对地面的压力。题意满足公式Pgh的适用条件，故可以用Pgh来解决。由Pgh可知，甲、乙、丙对地面的压强Ｐ只与柱体密度ρ和高度h有关，在密度ρ相同时，甲的高度h最小，所以甲对地面压强最小。答案选Ａ。解后反思：对这道题，公式FPS和Pgh可以任意选择，但选择推导式Pgh解本题就显得更快捷。5、计算液体内部某一深度的压强。椐沪科版教材Ｐ142液体压强公式Pgh的推导，虽然该公式在推导过程中应用到液体对某个受力面Ｓ的压力Ｆ等于受力面Ｓ正对液体受到的重力Ｇ液，即Ｆ＝Ｇ液，但又因为液体的压强Ｐ只与液体的密度ρ和深度h有关，所以对液体而言，无论液体的多少，容器的形状如何，都可以用推导公式Pgh来计算液体在某一深度的压强。有同学可能会问：前面提到公式FPS也适用于液体，那么计算液体压强又何必用Pgh呢？虽然公式FPS可以计算液体压强，但实际上我们一般不用它来计算液体压强。因为液体对某个受力面的压力F不容易计算和测量。有同学可能马上又说：压力等于液体的重力呀。错，如图2所示，显然，只有当容器为柱体如甲图所示时，液体对容器底部的压力F才等于容器中液体受到的重力，即Ｆ＝Ｇ液，用公式FPS可以算出液体对容器底部的压强P，但当容器为非柱体如乙、丙图所示情况时，FG液，此时由于压力F不方便找到和测出，用公式FPS就不能解决问题了。但如果用推导式Pgh，深度h很容易测出，计算压强P显得就很方便了。综上所述，若在计算柱体固体、液体压强时，公式FPS和Pgh都适用，也比较方便；对于非柱体，公式FPS常用来计算固体对支持面压强，Pgh常用来计算液体压强。解决有关压力、压强问题，要掌握方法和技巧。对于液体产生的压力、压强，弄清楚压强是关键，一般先求出P（Pgh），然后再求出F（F=ρS）的大小；对于固体产生的压力、压强，弄清楚压力是关键，一般先进行受力分析求出F，然后根据FPS，求出P的大小。对于有液体的容器，在求解液体对容器底部的压力、压强时，根据液体压力、压强的规律求解；而在求解容器对水平桌面的压力、压强时，则根据固体的压力、压强规律来求解。以上内容是解题的方法与技巧问题，希望同学们能从中悟出一定的道理，以便能更快更准的解决问题。