1、
转换思路,巧用公式
在《压强、液体的压强》一章中,学习了压强的定义式和液体压强公式以后,有人产生了这样的思维定势:公式只能计算固体压强,p=ρgh只能计算液体的压强。现就如何灵活运用这两个公式解题,举例讲解一下。
一、巧用解液体的压强题
例1 柱形容器中的热水冷却时,容器底部所受水的压强将(设容器的容积不随温度变化,且不考虑蒸发的影响),则( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
常规思路:当热水冷却时,水的体积V变小,容器的底面积S不变,由公式V=Sh可知水深h变小;又因水的质量m不变,由公式可得水的密度ρ变大,最后利用液
2、体的压强公式p=ρgh就无法确定水对容器底部的压强p的变化情况,故极易错选(D)。
转换思路:因为是柱形容器,所以水对容器底的压力F等于水的重力G,而热水变冷时,水的质量m不变,水的重力G也就不变,因此F也就不变,又容器的底面积S没变,根据定义公式可知水对容器底部的压强p不变,故正确选项为(C)。
点评:通过例1可知,在计算圆柱形容器底面受到液体压强时,如果利用液体压强公式p=ρgh无法求解,利用压强的定义公式一试带来奇效。
二、利用p=ρgh解固体的压强题
例2 甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知甲的密度是乙的密度的2倍,则甲、乙两物体的底面积之比是( )
3、
A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1
常规思路:因为,,得:
……………………①
又……………………②
同理,……………………③
把②、③两式代入①式得:
,
化简得:,
因为,所以,
又因为甲、乙两物体都为立方体,则
,
故选(C)。
此解法较繁琐
转换思路:因为液体的压强公式p=ρgh,可用把液体当作特殊的形体(上、下横截面积相同)后,利用压强的公式推导而来,所以反过来,在计算某些规则的固体产生的压强时,也可以借用液体的压强公式来分析它。
,,
由,得,
变形后,
因为,所以,
又因为甲、乙两物体都为立方体,则
,
故选(C)。
显然,此解法比第一种解法更简单。
点评:通过例2可知,在计算特殊形状固体的压强时,不妨巧借液体的压强公式的基本形式p=ρgh(注意里面h的含义与液体压强计算中的不同),可以带来方便。