對一液體壓力的激烈探討

2021-02-15 焦作物理教研

         5月10日,地市級物理教研員群熱鬧非凡。大家對濮陽市教研室副主任卓德才老師提出的一個問題進行了激烈討論。

原題如下:

    針對本題C選項,究竟對不對。卓老師提出了自己的疑問,是否考慮大氣壓,若不考慮是不是邏輯性的缺失。針對卓老師拋出的問題,大家熱烈討論,鶴壁宋志峰老師還在網上找到了原題及解析。洛陽杜建國、新鄉王永慶、開封焦松戰、滑縣張燦義都談了自己的看法和認識。



    洛陽席麗翎老師從初中學生認知角度,一針見血、言簡意賅的表述:甲下表面受到水的壓力等於甲重力加上表面受到的水的壓力,乙下表面受到水的壓力等於乙的重力。甲乙重力相等,所以C對。

    南陽吳長立做了嚴謹的推導。

    微主認為:吳老師的求法是物體上下表面產生的實際壓力。對於液體的壓力,我也曾經有卓老師這樣的思考。後來發現初中課本強調「液體自身產生的」。如人教版35頁「液面下深度為h處液體的壓強公式」、「海水對腳背的壓力的大小」、38頁「三峽大壩受到的水的壓強」。該題是只考慮水自身產生的壓力的話,答案正確。若考慮實際接觸面受到的話,無論上下表面都要考慮大氣壓。由於乙物體的邊長一定比甲的大,所以有了吳老師的推導結果。甲下表面的壓力大小還給它懸浮的深淺有關,所以就有了多個可能。

  微主的困惑:和卓老師一樣,嚴格意義上水對某接觸面的壓強表達式中是否含有大氣壓。這讓我不覺想起A、B、C三個物體依次疊放,B對C的壓力表達式中是含有A的因素的。那為什麼初中研究水對某接觸面的壓力(或壓強)絲毫沒有考慮大氣壓呢?大氣壓可相當於10.34m高的水柱呀,一般情況下顯然是不能忽略的。

    我有想到我們的血液對血管壁有壓強,血液對管壁的壓強不只是心臟提供的,還應有大氣壓的因素。由此看來可能是水中是有空氣的,在水中的物體,其表面即與水接觸,還與空氣接觸。水和空氣都對物體表面產生壓力。在水不太深的情況下,水中空氣的壓強與大氣壓強相當。所以,在研究水對某物體接觸面的壓強或壓力時不考慮大氣壓的作用,而要研究物體受到的壓強或壓力時就要考慮大氣壓了。

    事不講不清,理不辨不明。這是我的思考,也是我的困惑。歡迎同行指導交流。同時向卓德才老師善於發現問題、吳長立嚴謹的推導學習。

 

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