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案例: 下面为一道物理习题和某同学的解答。 题目: 如图7所示,放在水平桌面上的圆柱形容器高0.24 m,底面积为0.02 m2,容器内装有4 kg的水(不计容器重力和壁的厚度,g取10 N/kg,水的密度为1.0×103g/m3)。现将一密度为2.
案例: 下面为一道物理习题和某同学的解答。 题目: 如图7所示,放在水平桌面上的圆柱形容器高0.24 m,底面积为0.02 m2,容器内装有4 kg的水(不计容器重力和壁的厚度,g取10 N/kg,水的密度为1.0×103g/m3)。现将一密度为2.
admin
2019-12-11
45
问题
案例:
下面为一道物理习题和某同学的解答。
题目:
如图7所示,放在水平桌面上的圆柱形容器高0.24 m,底面积为0.02 m
2
,容器内装有4 kg的水(不计容器重力和壁的厚度,g取10 N/kg,水的密度为1.0×10
3
g/m
3
)。现将一密度为2.0×10
3
kg/m
3
的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.2 kg的水溢出,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)圆柱形容器对桌面的压强和压力。
解:(1)p
水
=ρ
水
*gh=1.0×10
3
×10×0.24 Pa=2.4×10
3
Pa
(2)F=pS=p
水
S=2.4×10
3
×0.02N=48 N
答:水对容器底部的压强为2.4×10
3
Pa;容器对桌面的压强为2.4×10
3
Pa,压力为48 N。
问题:
针对该同学的解答,设计教学片段帮助其解决此类问题。
选项
答案
师:同学们,固体压强的公式和液体压强的公式分别是什么呢? 生:p=[*],p=ρgh。 师:很好,那么如何计算容器对桌面的压力、压强呢? 生甲:第一问中计算出的压强也是容器对桌面的压强,然后将压强数值代入公式F=pS可求出压力。 师:大家想一想,这样求解正确吗? 生乙:第一问求出的是水对容器底部的压强,第二问需要求得是容器对桌面的压强,二者不相等,这样求解是错误的。 师:乙同学分析得非常好,那么大家想一想,这里水对容器底部的压强和容器对桌面的压强为什么不相等呢? 生丙:实心小球静止时处于容器底部,它对容器底也有压力,这导致了二者不一致。 师:是的,那么这道题中我们计算容器对桌面的压力、压强时,应如何求解呢? 生:先求压力,再根据P=[*]求压强。 师:那么容器对桌面的压力包括什么呢? 生:剩余水的重力和球的重力之和。 师:剩余的水和球的重力应该怎么计算呢? 生:剩余水的重力可以用总的水重减去溢出的水的重力,即G
水
=m
水
g=38 N。球的重力需要先求出其体积,等于容器体积减去剩余水的体积,即V
球
=l×10
3
m
3
,则G
球
=m
球
g=20 N,所以F=G
水
+G
球
=58 N,对应的压强p=[*]=[*]=2.9×10
3
pa。 师:非常好,大家明白了吗? 生:明白了。
解析
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本试题收录于:
物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
教师资格
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