内容正文:
专题08 固体液体的压强
考点一:压强
1.压力:物理学中把垂直压在物体表面的力叫做压力,其方向总是垂直物体表面,作用点在受力物体上,如图所示,物体对受力面的压力F与重力G的关系。
注意:压力与重力是两个不同性质的力。当物体放在水平面且在竖直方向上只受重力和水平面支持力作用时,对水平面的压力与物体的重力大小相等,否则不相等。
2.压力的作用效果:压力的作用效果与压力大小和受力面积有关,用压强来反应压力的作用效果。
3.压强:我们把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式是,单位是帕(牛/米2),符号Pa(N/m2)。
4.增大或减小压强的方法:(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
5.拓展:
①公式p=对于固体、液体和气体都适用。
②对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平面上,它们对水平支持面压强p=====ρ物gh。
③一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力、压强问题:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式)。
考点二:液体压强
1.液体压强的产生:由于液体受到重力作用,并且具有流动性,所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向的压强相等,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.连通器:上端开口,下端相通的容器叫做连通器,其原理是:同一种液体不流动时,液面保持相平,其应用有:船闸、水壶等。
5.液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:
柱形容器,F=G液;开口容器,F<G液;缩口容器,F>G液。
考点三:大气压强
1. 证明大气压强存在的简单实验:
(1)塑料吸盘:把塑料吸盘中的空气排出一部分,塑料吸盘内外压强不等,塑料吸盘就能吸在光滑墙壁上。如果塑料吸盘戳个小孔,空气通过小孔,进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间,吸盘便不能贴在光滑墙面上。
(2)覆杯实验:杯子装满水,用硬纸片盖住管口倒置,杯子中的水不会流出来。
(3)用吸管吸饮料:如果把杯口密封,空气不能进入杯内,便无法不断的吸到饮料。大气压的作用使饮料进入口中。
2. 马德堡半球实验: 以上实验说明大气压强确实存在,历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
3. 在大气内部的各个位置也存在着压强,这个压强叫做大气压强,简称大气压。
(1)空气和液体一样,受到重力,具有流动性,所以大气内部向各个方向都有压强。
4. 大气压强的测量----托里拆利实验
(1)实验过程:如图所示,在长约1m,一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差约760mm。
(2)实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示,在管内外水银面交界处设想有一假想的液片,由于水银柱静止,液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等,也就是大气压支持了管内大约760mm高的水银柱,大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。通常把这样大小的压强叫做标准大气压,用表示。
根据液体压强公式:。
(3)在托里拆利实验中,管内上方是真空,管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,和管的粗细.倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关,只与水银柱的竖直高度有关。
(4)托里拆利实验中,如果玻璃管中有部分空气进入,测量的大气压值比实际值偏小;如果实验中用水代替水银,需要约10m长的玻璃管。
5. 气压计
(1)气压计:测量大气压的仪器叫做气压计。
(2)常见的气压计:水银气压计、无液气压计。氧气瓶和灭火器上的气压计也是一种无液气压计。
6. 大气压的变化
(1)大气压随高度的升高而减小。由于越向高空,空气越稀薄,空气的密度越小,由于大气层密度变化是不均匀的,因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内,大约每升高12m,大气压减小133PA.
(2)天气的变化影响大气压。一般来说,晴天的气压比阴雨天的高。
(3)比较大气压变化的简易装置:
7. 大气压和水的沸点:水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小,水的沸点会降低。
考点四:流体压强和流速的关系
1. 探究流体压强与流速的关系:
(1) 对着两张平行放置的纸的中间吹气,使得两张纸中间的气流速度增大,这时两张纸外侧的气流速度相对较小,两张纸会向中间靠拢,这说明纸两侧的空气对纸的压力大于纸中间空气对纸的压力,可见空气流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
(2)将两只小船