來源:網絡資源 2022-12-08 21:17:53
一、壓強
1、壓力
(1)定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
注意:壓力并不都是由重力引起的,通常把物體放在水平面上時,如果物體不受其他力,則F =G。
(2)方向:壓力的方向總是垂直于支持面,指向被壓的物體。
2、研究影響壓力作用效果因素的實驗
(1)如上圖,甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;乙、丙說明:壓力相同時、受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積大小有關。本實驗研究問題時,采用了控制變量法。
3、壓強
(1)定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫壓強。
(2)公式:p=F/S
推導公式:F=pS;S=F/p
(3)單位:p——壓強——帕斯卡(Pa);F——壓力——牛頓(N);S——受力面積——平方米(m2)
受力面積是兩物體相互接觸的面積。
一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力、壓強。我們一般把盛放液體的容器看成一個整體,
先確定壓力(水平面受的壓=G容十G液),后確定壓強(用壓強的定義式求)。
4、增大或減小壓強的方法
(1)增大壓強的方法:壓力一定時,減小受力面積,或在受力面積一定時,增大壓力。(例如縫衣針做得很細、菜刀刀口很薄等就是利用壓力一定,減小受力面積的方法增大壓強。)
(2)減小壓強的方法:壓力一定時,增大受力面積,或在受力面積一定時,減小壓力。
(例如鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等就是利用壓力一定,增大受力面積的方法減小壓強。)
二、液體的壓強
1、液體內部產生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2、液體的深度:液體中的某點到液體自由液面的垂直距離叫做該液體的深度。
3、液體壓強的特點
(1)液體對容器底和側璧都有壓強;
(2)液體內部向各個方向都有壓強;
(3)如上圖甲和乙可知:同種液體的壓強隨深度的增加而增大;由乙、丙、丁三圖可知:同種液體,在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;由丁和戊可知:在同一深度,不同液體的壓強與液體的密度有關。
4、液體壓強的計算公式:p=ρgh僅適用于液體。
該公式的物體意義是:液體的壓強只跟液體的密度和深度有關而與液體的重力、質量、體積、面積、形狀等無關。
公式中的“ρ”為液體的密度,單位是千克/立方米;“g”為9.8N/kg,題中不特別指出一般不用10N/kg;“h”是指液體的深度,液體中的某點到液面的垂直距離,單位是米。
另外,對于置于桌面上的均勻材料組成的直柱形固體(例如:圓柱體、正方體、長方體等)同樣適用。
對桌面的壓強p=ρgh(注意:ρ為組成直柱體材料的密度,而不是液體的密度;h為直柱體的高)
5、
6、容器底所受壓力、壓強及對支持面壓力、壓強的比較
7、連通器
(1)定義:上端開口,下部相連通的容器。
(2)原理:連通器里裝一種液體,在液體不流動時,各容器的液面保持相平。
(3)應用:茶壺、船閘、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器等都是根據連通器的原理來工作的。
三、大氣壓強
1、大氣壓的存在
實驗證明:歷史上著名的實驗一一馬德堡半球實驗。
2、大氣壓的測量:托里拆利實驗。
(1)實驗過程
在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開堵管口的手指后,管內水銀面下降一些后就不再下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:在管內與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動,故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。
(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
A、實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B、本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3 m。
C、將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變;將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D、標準大氣壓:支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
1標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
3、大氣壓的測量工具:氣壓計。
分類:水銀氣壓計和無液氣壓計
4、大氣壓的特點
(1)空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關。
(2)大氣壓變化規(guī)律研究:在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa。
5、沸點與氣壓關系
一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
6、應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
四、流體壓強與流速的關系
1、伯努利原理:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2、飛機的升力:飛機前進時,由于機翼上下不對稱上凸下平,機翼上方空氣流速大,壓強較小,下方流速小,壓強較大,機翼上下表面存在壓強差,這就產生了向上的升力。
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