考试不提供,需记忆。
用途
Pressure 用于压力(SPM 物理中五)。每一行运算都要带 SI 单位。 压力
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| P | 压强 | Pa |
| F | 力 | N |
| A | 面积 | m² |
公式变形
F = PAA = F / P
解题示例
常见陷阱
理解压强
P 是压强,单位帕斯卡(Pa);F 是垂直作用于表面的力,单位牛顿(N);A 是力作用的面积,单位平方米(m²)。压强衡量力的集中程度:同样的力作用在较小面积上会产生更大的压强,这就是锋利的刀或钉子更易切入的原因。
一帕斯卡等于一牛顿每平方米(Pa = N m⁻²)。
由于三个量由 P = F / A 相联系,可变形求力 F = PA,或求面积 A = F / P。代入前务必把面积换算为平方米,因为牛顿的力除以平方米的面积会直接得到帕斯卡的压强。
分步计算示例
一块砖放在桌上,通过面积 A = 150 cm² 的一面向下压,力 F = 30 N。求对桌面的压强。
- 把面积换算为平方米:A = 150 cm² = 150 × 10⁻⁴ m² = 0.015 m²。
- 写出公式:P = F / A。
- 代入并带单位:P = 30 N / 0.015 m² = 2000 Pa。
答案为 P = 2000 Pa,即保留两位有效数字的 2.0 × 10³ Pa。单位检验确认无误:N ÷ m² = N m⁻² = Pa。
若把砖立在更小的一面上,同样 30 N 的力会产生更大的压强。
常见错误与考法
最大的错误是把面积留在 cm²;记住 1 cm² = 10⁻⁴ m²,而非 10⁻² m²。另一个是使用不垂直于表面的力,只有垂直下压的分量才计入。
- 把压强(Pa)与力(N)混淆。
- 忘记 Pa = N m⁻²。
- 把面积除以力,而非把力除以面积。
题目会要求计算鞋子或刀刃施加的压强、解释为什么骆驼宽大的脚掌能减小对沙地的压强,或把压强定义为单位面积上的力。作定义时,须说明压强是单位面积上所受的垂直力。
清楚写出面积换算步骤以确保方法分。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)