壓強(qiáng)與浮力是初中物理力學(xué)部分比較重要的一個(gè)內(nèi)容。學(xué)生在解決這部分習(xí)題時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤,現(xiàn)將這些錯(cuò)誤分類辨析,供同學(xué)們參考。
一、未完全理解壓力的概念
例1 如圖1所示,用100N的水平力將9N的物體壓在豎直的墻上,物體和墻壁的接觸面積為100cm2,則物體對(duì)墻壁的壓強(qiáng)為( )

圖1
A.900Pa
B.1×104Pa
C.9.8×105Pa
D.1.09×104Pa
錯(cuò)析:水平力為100N,物體重9N,則墻壁受到的壓力為109N,則物體對(duì)墻壁的壓強(qiáng)為P=
=
=1.09×104Pa。
答案:D。
辨析:壓力是指垂直壓在物體表面上的力,此題中物體對(duì)墻壁的壓力為100N,和物體的重力無關(guān),因?yàn)橹亓Φ姆较蚴秦Q直向下的。因此,物體對(duì)墻壁的壓強(qiáng)應(yīng)該是P=
=
=1.0×104Pa。
正確答案:B。
二、未弄清壓強(qiáng)公式和液體壓強(qiáng)公式的適用范圍
例2 如圖2所示的水桶中,存水10N,水深8cm,水桶的底面積是100cm2,則桶底所受水的壓強(qiáng)為 Pa,桶底所受水的壓力為 N。(g取10N/kg)

圖2
錯(cuò)析:水桶中的水重10N,桶底所受水的壓力就是10N,桶底所受水的壓強(qiáng)為P=
=
=1000Pa。
答案:1000,10
辨析:通過對(duì)例1的分析可知,水桶底受到的壓力并不等于桶中的水重,所以水桶底受到的水的壓強(qiáng)不應(yīng)該根據(jù)公式P=
來計(jì)算,而應(yīng)根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,算出壓強(qiáng)后再計(jì)算壓力。桶底所受水的壓強(qiáng)P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800 Pa
桶底所受水的壓力F=PS=800 Pa×100×10-4m2=8N。
正確答案:800 Pa,8N。
三、未理解影響液體壓強(qiáng)大小的因素
例3 10.兩個(gè)完全相同的容器中,分別盛有甲、乙兩種液體,將完全相同的兩個(gè)小球分別放入兩容器中,當(dāng)兩球靜止時(shí),液面相平,球所處的位置如圖3所示,甲、乙兩種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大小分別為p甲、p乙,則它們的關(guān)系是( )

圖3
A.p甲<p乙
B.p甲=p乙
C.p甲>p乙
D.無法確定
錯(cuò)析:兩個(gè)容器完全相同,兩個(gè)小球完全相同,當(dāng)兩球靜止時(shí),容器的液面相平,即深度一樣,所以,兩容器底受到的壓強(qiáng)相等。
答案:B
辨析:液體壓強(qiáng)的大小與液體的密度和深度有關(guān),上述分析的錯(cuò)誤之處是忽略了液體的密度。
由圖3可知:球在甲液體中漂浮,則球的密度小于甲液體的密度;球在乙液體懸浮,則球的密度和乙液體的密度相等;因此,甲液體的密度比乙液體小。根據(jù)公式P=ρgh,可以判斷甲液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)比乙液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)小。
正確答案:A
四、未完全理解物體漂浮的條件
例4 把一木塊輕輕放入盛滿酒精的杯中,木塊浮在液面上,此時(shí)杯中溢出酒精10g,若將此木塊輕輕放入盛滿水的杯中,從水中溢出水的質(zhì)量為( )
`
A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.無法確定
錯(cuò)析:木塊浮在液面上,此時(shí)杯中溢出酒精10g,即m排=10g,則V排=
;把木塊放入水中,則木塊排開水的體積仍為12.5cm3,這些水的質(zhì)量是m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。
答案:A
辨析:上述分析的錯(cuò)誤之處在于認(rèn)為木塊排開的酒精的體積和排開的水的體積相等,實(shí)際上木塊排開酒精的體積大些。要正確解答此題,應(yīng)該理解物體漂浮的條件。木塊在酒精中漂浮,則木塊所受的浮力等于木塊的重,木塊的質(zhì)量等于它排出的酒精的質(zhì)量,木塊的密度小于酒精的密度,即F浮1=G木,m木=m排酒精,ρ木<ρ酒精;由題可知酒精的密度比水的密度小,因此木塊的密度比水的密度更小,即ρ木<ρ水,所以將此木塊放入盛滿水的杯中,木塊仍然漂浮,此時(shí)木塊受到的浮力還等于木塊的重,木塊的質(zhì)量和它排開的水的質(zhì)量相等,即F浮2=G木,m木=m排水;所以,m排酒精=m排水=10g。
正確答案:B
五、不能正確判斷物體是否受浮力
例5 在河底有一凸出的巖石(如圖4),體積為3m3,求它受到浮力是多大?

錯(cuò)解:根據(jù)阿基米德原理,F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N
辨析:很明顯這樣分析是錯(cuò)誤的,因?yàn)楦×κ俏矬w受到液體向上和向下的壓力差,這塊凸出的巖石和河底是完全結(jié)合在一起的,下面根本就沒有水,因此也就談不上受到浮力的作用,所以這塊凸出的巖石受到的浮力為零。
正確答案:它受到浮力是0N。
六、不注意觀察,整體思考、前后綜合能力差
例6 在公園平靜的湖水中,經(jīng)常能看到從湖底,產(chǎn)生的氣泡向上升,則氣泡在水中向上升的過程中,下列說法正確的是( )
A.氣泡所受的液體壓強(qiáng)不變
B.氣泡所受的液體壓強(qiáng)變小
C.氣泡所受的浮力變大
D.氣泡所受的浮力不變
錯(cuò)析:氣泡在水中向上升的過程中,離液面越來越近,所處的深度變小,故氣泡所受的液體壓強(qiáng)變?。欢鴼馀菖砰_的水的體積不變,故所受的浮力不變。
答案:B D
辨析:上述分析的前一部份是正確的,后邊的分析不夠準(zhǔn)確,主要原因是同學(xué)們平時(shí)不注意觀察,前后知識(shí)的綜合能力不強(qiáng)。細(xì)心的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)氣泡上升時(shí)會(huì)越來越大,因?yàn)闅馀萆仙龝r(shí)所受的液體壓強(qiáng)變小,而質(zhì)量一定的氣體,壓強(qiáng)越小體積越大,這樣,氣泡排開的水的體積越來越大,受到的浮力越來越大。
正確答案:B C