壓強(qiáng)與浮力

壓強(qiáng)

1.壓強(qiáng)：(1)壓力：

①產(chǎn)生原因：由于物體相互接觸擠壓而產(chǎn)生的力。②壓力是作用在物體表面上的力。③方向：垂直于受力面。

④壓力與重力的關(guān)系：力的產(chǎn)生原因不一定是由于重力引起的，所以壓力大小不一定等于重力。只有當(dāng)物體放置于水平地面上時(shí)壓力才等于重力。

(2)壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的一個(gè)物理量，它的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)。

(3)壓強(qiáng)的定義：物體單位面積上受到的壓力叫做壓強(qiáng)。

(4)公式：P=F/S。式中P表示壓強(qiáng)，單位是帕斯卡;F表示壓力，單位是牛頓;S表示受力面積，單位是平方米。

(5)國(guó)際單位：帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，符號(hào)是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意義是：lm2的面積上受到的壓力是1N。

2.增大和減小壓強(qiáng)的方法

(1)增大壓強(qiáng)的方法：①增大壓力：②減小受力面積。(2)減小壓強(qiáng)的方法：①減小壓力：②增大受力面積。

液體壓強(qiáng)

1.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)

(1)液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

(2)同種液體中在同一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。

(3)同種液體中，深度越深，液體壓強(qiáng)越大。

(4)在深度相同時(shí)，液體密度越大，液體壓強(qiáng)越大。

2.液體壓強(qiáng)的大小

(1)液體壓強(qiáng)與液體密度和液體深度有關(guān)。

(2)公式：P=ρgh。式中，P表示液體壓強(qiáng)單位帕斯卡(Pa);ρ表示液體密度，單位是千克每立方米(kg/m3);h表示液體深度，單位是米(m)。

3.連通器——液體壓強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用

(1)原理：連通器里的液體在不流動(dòng)時(shí)，各容器中的液面高度總是相同的。

(2)應(yīng)用：水壺、鍋爐水位計(jì)、水塔、船鬧、下水道的彎管。

大氣壓強(qiáng)

1.大氣壓產(chǎn)生的原因：由于重力的作用，并且空氣具有流動(dòng)性，因此發(fā)生擠壓而產(chǎn)生的。

2.大氣壓的測(cè)量——托里拆利實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)方法：在長(zhǎng)約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，用于指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中。放開(kāi)于指，管內(nèi)水銀面下降到一定高度時(shí)就不再下降，這時(shí)測(cè)出管內(nèi)外水銀面高度差約為76cm。

(2)計(jì)算大氣壓的數(shù)值：P0=P水銀=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。所以，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值為：P0=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg。

(3)以下操作對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響：

①玻璃管是否傾斜;

②玻璃管的粗細(xì);

③在不離開(kāi)水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。

(4)若實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)不慎漏有少量空氣，液體高度減小，則測(cè)量值要比真實(shí)值偏小。

(5)這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用了等效替換的思想和方法。

3.影響大氣壓的因素：高度、天氣等。在海拔3000m以內(nèi)，大約每升高10m，大氣壓減小100Pa。

4.氣壓計(jì)——測(cè)定大氣壓的儀器。種類：水銀氣壓計(jì)、金屬盒氣壓計(jì)(又叫做無(wú)液氣壓計(jì))。

5.大氣壓的應(yīng)用：抽水機(jī)等。

液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

1.在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小。

2.飛機(jī)的升力的產(chǎn)生：飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí)，流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小，流過(guò)機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大。機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。

浮力

1.當(dāng)物體浸在液體或氣體中時(shí)會(huì)受到一個(gè)豎直向上托的力，這個(gè)力就是浮力。

2.一切浸在液體或氣體里的物體都受到豎直向上的浮力。

3.浮力=物體重-物體在液體中的彈簧秤讀數(shù)，即F浮=G-F′

4.阿基米德原理：浸在液體里的物體受的浮力，大小等于它排開(kāi)的液體受的重力。用公式表示為;F浮=G排。

(1)根據(jù)阿基米德原理可得出計(jì)算浮力大小的數(shù)學(xué)表達(dá)式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

(2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。

浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

F浮>G物ρ液>ρ物物體上浮

F浮物ρ液<ρ物物體下沉

F浮=G物ρ液=ρ物物體懸浮在液體中任何深度處

浮力的應(yīng)用

1.浸在液體中物體的浮沉條件

(1)物體上浮、下沉是運(yùn)動(dòng)過(guò)程，此時(shí)物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部，上浮的結(jié)果是浮出液面，最后漂浮在液面。如右表：

物體所處狀態(tài)浮力與物重的關(guān)系液體密度與物體密度的關(guān)系

漂浮F浮=G物ρ液>ρ物

懸浮F浮=G物ρ液=ρ物

沉底 F浮物ρ液<ρ物

(2)漂浮與懸浮的共同點(diǎn)都是浮力等于重力，在平衡力的作用下靜止不動(dòng)。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài)，物體的一部分浸入液體中。懸浮是物體浸沒(méi)在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài)，整個(gè)物體浸沒(méi)在液體中。如右表：

2.應(yīng)用

(1)輪船

①原理：把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船，使它排開(kāi)水的體積增大，從而來(lái)增大它所受的浮力，故輪船能漂浮在水面上。

②排水量：輪船滿載時(shí)排開(kāi)的水的質(zhì)量。

(2)潛水艇

原理：潛水艇體積一定，靠水艙充水、排水來(lái)改變自身重力，使重力小于、大于或等于浮力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮、下潛或懸浮的。

(3)氣球和氣艇

原理：氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣)，通過(guò)改變氣囊里的氣體質(zhì)量來(lái)改變自身體積，從而改變所受浮力大小。

3浮力的計(jì)算方法：①稱量法：F浮=G-F拉②平衡法：F浮=G物(懸浮或漂浮) 3壓力差法：F浮=F向上-F向下 4阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液gV排

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