探究正方体产生的压强

霍忠金

2019年5月23日凌晨，上海市中环线附近发生一起事故，一辆满载预制管的卡车侧翻后造成高架路段主桥面翘起损坏，导致中环道路部分通行中断.事后调查发现，事故的原因是超重，任何建筑物都有负荷限度.一旦超过这个限度就有可能发生事故.从这则新闻我们可以进行思考，高架桥之所以被压坏是因为卡车对桥面的压强超过了限度，到底怎样测量卡车对桥面的压强呢？我们就用正方体物块来模拟卡车，测量它对水平桌面的压强.

实验过程

测量正方体物块对水平桌面的压强需要分别测量物体的长度和物体所受的重力.该实验主要考查同学们对实验器材（刻度尺、天平）的正确操作，以及根据所测得的实验数据利用压强这章的知识计算出正确结果的能力.实验过程如表1所示，

实验操作中的注意事项

1.用天平测量物体质量时的注意事项：

（1）称量物体时要确保天平放在水平台上，并且将天平底座调至水平，为了测量更加精确，可借助木工师傅的水平尺确认是否水平.

（2）测量之前要将游码移至标尺的左端零刻度线处，然后观察天平分度盘的指针.如果指针位于中央刻度线左边，则将平衡螺母向右调;如果指针位于中央刻度线右边，则将平衡螺母向左调.

（3）在测量正方体物块质量时，要将物块放在天平的左盘，用镊子夹取砝码和移动游码.当指针对准分度盘标尺的中央刻度线时.天平平衡，此时砝码质量与称量标尺上的示数之和，就是正方体物块的质量.注意在称量过程中不能调节平衡螺母.

（4）测量完毕后，要用镊子夹取砝码放回砝码盒中.并整理器材.

2.用刻度尺测量正方体物块边长时的注意事项：

（1）测量时，刻度尺要放正对齐物块一条边，有刻度的一边紧贴正方体物块.如果刻度尺零刻度线磨损，可以从后面没有磨损的刻度线开始进行测量.

（2）读数时始终保持刻度尺与正方体物块的边平行.视线与尺面垂直.

（3）读数时估读到分度值的下一位，并及时在纸上记录数据.

（4）为了使测量的数据更加精确，应该选用分度值较小的刻度尺进行测量.同时应该进行多次测量取平均值.

拓展延伸

1.本次实验所测量的是正方体物块对水平桌面的压强.正方体的12条边均相等，底面为正方形，因此只需要测量一条边的长度就可以计算出正方体的底面積.如果测量的是长方体物块，就需要用刻度尺分别测量出底面的长和宽.再计算出底面积大小.

2.物体对水平桌面的压力等于其所受重力，也可以通过弹簧测力计来测量，但是由于物块不易挂在弹簧测力计上.我们可以选择用轻绳将物块拴在弹簧测力计上测量.

3.我们这次所测量的是物块对水平面的压强.如果将水平面倾斜.那么物块对斜面的压强大小有什么变化呢？由于物块和斜面的接触面积不变.因此我们只要知道物块对斜面压力的变化情况就可以判断压强的变化，当水平面倾斜时，物块对斜面的压力小于物块所受的重力，故物块对斜面的压强变小.在未来高中阶段，同学们就可以很容易知道其中的推导过程.

责任编辑 林洋

本期《嘟嘟闯关记》参考答案

1.火车开过来时，会带动周围的空气快速流动。根据流体压强与流速的关系可知，火车附近空气流速大，压强小.若人站在黄线以内，离火车太近，则可能会被“推”向火车，发生事故。

2.车轮转动时，车轮下方泥土会被车轮甩出，导致汽车越陷越深.铺上一些石块和草，不仅可以增大摩擦力.还可以防止汽车越陷越深.

3.带鱼是海洋深水鱼，深海中的压强远大于一般浅水中的压强.带鱼本身可以承受深海中的压强.如果被捕到岸上，带鱼肚子中的一些器官会因外部压强减小而膨胀，甚至爆裂，所以带鱼离开水时会死掉，市场上没有卖活带鱼，