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现在中学物理教科书关于液体内部压强的教法是误导人的
作者:dir
近来辅导初中生物理,发现现在中学物理教科书中液体内部压强的概念的讲法是有问题的。北师大版的教科书(人教版的类似)是这样说的,液体内部压强是由于重力造成液体内部挤压所致;然后接受一个实验事实:在水平方向上液体各处的压强相等;最后推导出液体内部压强公式。
液体内部压强是由于重力造成这种说法是误导学生的,如果不是完全错误的话。误导之处在于:没有重力,液体内部就没有压强。这容易让学生以为液体压强是重力的副产品。如果是这样,帕斯卡裂捅实验现象就很不好理解:桶内压强怎么会大于桶底对地面的压强呢?后者应该是重力的总结果啊。当然,实际上要用水平方向压强相等来理解这件事。但是这样的理解并不真正令人清晰。另外教材对液体压强公式的理解也有问题,虽然不是实质性的。
我认为现在教科书中的讲法看上去简单实用,却漏掉了本质。
液体内部有压强是指在液体内部的任何一处都可以有挤压,其中每一小块儿液体的表面都受到一定的压力。这里讨论的液体是所谓理想的液体,即它可以不费力就能形变、没有粘滞性、不可压缩。实际液体的性质和此偏离不远,其实水就很接近理想的状况。考虑静止的液体。由于上述性质,静止液体内部某一点受到来自各个方向的压强,且这些压强都相等。中学教科书关于这一点是用测量结果来讲的。这没有问题,因为依靠液体的性质来推理有些抽象,也不必要。
关键是液体内部的压强是怎样产生的?只要你有法子挤压液体,液体内部就会产生压强。比如一个密封的水桶,上面开一个小孔,桶里盛满水。你可以从小孔用嘴往里吹;也可以加一个活塞往里推压该活塞。这都可以让液体内部产生压强,不一定需要重力。利用重力只是产生压强一种方法。从简单的物理推论我们就知道,在不考虑重力时,静止液体内部每一点的压强都相等。以上面的密封水桶为例,当在小孔处对液体施加一个压强时,液体内部每一点都会产生相等的压强。
液体内部压强的等值传递是液体压强的本质,也是压强概念对液体状态描述有用的原因。重复一遍,当你在液体表面施加一个压强时,
现在中学物理教科书关于液体内部压强的教法是误导人的
作者:dir
近来辅导初中生物理,发现现在中学物理教科书中液体内部压强的概念的讲法是有问题的。北师大版的教科书(人教版的类似)是这样说的,液体内部压强是由于重力造成液体内部挤压所致;然后接受一个实验事实:在水平方向上液体各处的压强相等;最后推导出液体内部压强公式。
液体内部压强是由于重力造成这种说法是误导学生的,如果不是完全错误的话。误导之处在于:没有重力,液体内部就没有压强。这容易让学生以为液体压强是重力的副产品。如果是这样,帕斯卡裂捅实验现象就很不好理解:桶内压强怎么会大于桶底对地面的压强呢?后者应该是重力的总结果啊。当然,实际上要用水平方向压强相等来理解这件事。但是这样的理解并不真正令人清晰。另外教材对液体压强公式的理解也有问题,虽然不是实质性的。
我认为现在教科书中的讲法看上去简单实用,却漏掉了本质。
液体内部有压强是指在液体内部的任何一处都可以有挤压,其中每一小块儿液体的表面都受到一定的压力。这里讨论的液体是所谓理想的液体,即它可以不费力就能形变、没有粘滞性、不可压缩。实际液体的性质和此偏离不远,其实水就很接近理想的状况。考虑静止的液体。由于上述性质,静止液体内部某一点受到来自各个方向的压强,且这些压强都相等。中学教科书关于这一点是用测量结果来讲的。这没有问题,因为依靠液体的性质来推理有些抽象,也不必要。
关键是液体内部的压强是怎样产生的?只要你有法子挤压液体,液体内部就会产生压强。比如一个密封的水桶,上面开一个小孔,桶里盛满水。你可以从小孔用嘴往里吹;也可以加一个活塞往里推压该活塞。这都可以让液体内部产生压强,不一定需要重力。利用重力只是产生压强一种方法。从简单的物理推论我们就知道,在不考虑重力时,静止液体内部每一点的压强都相等。以上面的密封水桶为例,当在小孔处对液体施加一个压强时,液体内部每一点都会产生相等的压强。
液体内部压强的等值传递是液体压强的本质,也是压强概念对液体状态描述有用的原因。重复一遍,当你在液体表面施加一个压强时,