压强(pressure)表示力有多集中:同样大小的力,作用在小面积上压强大,作用在大面积上压强小。在流体(液体和气体)中,压强还和深度有关。这个专题用几条简短的公式,把力、面积、密度和深度联系起来。
具体措辞和要求会随考试年份而变,请在 Cambridge IGCSE Physics 0625 页面查看你所考年份的大纲。物理学习指南展示了这个专题在整个科目中的位置。
学之前需要知道什么?
你需要知道以牛顿(N)为单位的力,以及质量与重量的关系,这部分在质量、重量与密度中讲解。你还需要会把 cm² 换算成 m²,并会变换三项公式。不需要其他物理知识。
一道用到主要概念的例题
一个长方形水箱,垂直水深为 1.8 m。箱底装有一块面积为 0.050 m² 的检修盖。水的密度为 1000 kg/m³,g = 10 N/kg。(自编示例数据。)
**选择关系式:**压强来自液体,所以用 p = ρ × g × h。
**箱底压强:**p = 1000 × 10 × 1.8 = 18 000 Pa。
**检修盖受力:**p = F ÷ A,所以 F = p × A = 18 000 × 0.050 = 900 N。
**检查单位:**kg/m³ × N/kg × m 得到 N/m²,也就是帕斯卡。再用 Pa × m² 得到 N。
请注意,水箱的长和宽都没有用到。液体压强只取决于深度、密度和 g。
这些课应该按什么顺序学?
- 把压强与力和面积联系起来。之后每一课都用到 p = F ÷ A,所以先学这一课。
- 在给定条件下计算液体压强。这一课加入 p = ρgh 和垂直深度的概念。
- 解释压强随深度变化的原因。它把公式变成文字说明,这正是考试会问的。
- 看懂压强计类图示。它用液体压强来比较两个压强,所以放在液体课之后。
- 需要力时不要用质量。一节简短的纠错课,保护前面每一个计算。
然后用压强练习题一次测试这五项技能。
哪些陷阱最容易让学生失分?
- **用质量代替重量。**p = F ÷ A 需要牛顿,不是千克。
- **面积单位 cm² 没有换算。**1 m² 等于 10 000 cm²,所以 600 cm² 是 0.06 m²。
- **把斜着量的长度当成深度。**只有表面以下的垂直距离才算数。
- **以为容器宽度很重要。**它不会改变液体压强。
- 在压强计题中把大气压加减弄反。
怎样有效使用练习题?
学完各课后再做,备好计算器和一张干净的纸。每道题都写出公式、代入和单位,然后再打开详细解答。练习题最后有一张表,会把每一类错误指回对应的课。
选对压强公式并保持单位一致,是一对一教学可以很快帮你养成的习惯。我们的老师可以在线上一对一物理补习中帮你检查这一点。