内容正文:
专题09压力 压强
1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式;
2、固体压强的计算,增大减小压强的办法及应用;
3、液体压强的特点及相关计算;
4、大气压强与流体压强
要点一、压强
1.压力:
(1)压力是垂直压在物体表面上的力。
(2)方向:垂直于受力面,指向被压物体。
(3)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。
2.压强
(1) 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比
(2) 公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;
S表示受力面积,单位是平方米。
(3) 国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2,
其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。
3.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。
(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。
例1:将一均匀的长方体砖块放在水平桌面上,如图所示,若沿虚线切开后,拿走右侧部分,则剩余部分对桌面的压力和压强分别是( )
A.压力、压强均减小 B.压力及压强均减小
C.压力减小,压强不变 D.压力、压强均不变
例2:下列实例中,为了增大压强的是( )
A.石磨的磨盘做得很重 B.铁轨下铺放枕木
C.大型平板车装有很多车轮 D.水笔的握笔处有凹凸不平的花纹
要点二、液体压强
1.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
2.液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式:P=ρgh。式中,
P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);
ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);
h表示液体深度,单位是米(m)。
3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
(2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。
例1:如图容积相同的甲、乙两个圆柱容器,都装满水,如图所示放置,则甲、乙两容器底部受到水的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系为( )
A.F甲=F乙p甲=p乙 B.F甲>F乙p甲>p乙
C.F甲=F乙p甲<p乙 D.F甲<F乙p甲<p乙
例2:如图所示,三个横截面积不同的容器中液体深度相同,三个容器底部所受的液体压强分别为pA、pB、pC,已知ρ酒精<ρ水,下列判断正确的是( )
A.pA>pB>pC B.pC=pA<pB C.pA=pB>pC D.pC<pA<pB
要点三、大气压强
1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
2.证明大气压存在:马德堡半球实验,覆杯实验,瓶吞鸡蛋实验。
3.大气压的测量——托里拆利实验
[归纳梳理]
(1)实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,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,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,标准大气压的数值为:P0=1.013×l05Pa=76cmHg=760mmHg。
(3)以下操作对实验没有影响
①玻璃管是否倾斜;
②玻璃管的粗细;
③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度减小,则测量值要比真实值偏小。
(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。
4.影响大气压的因素:高度、天气等。
在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
5.气压计——测定大气压的仪器。
种类:水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
6. 大气压的应用:抽水机等。
例1:如图是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力F向下按压活塞,在水从a端匀速流出来(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。则( )
A.壶内气体的质量变小 B.壶内气体的压强变小
C.壶内气体压强大于外界大气压 D.向下压活塞的力F逐渐变小
例2:在铁桶内放少量水,用火加热,沸腾后把桶口堵住,浇上冷水,铁桶被压扁,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁桶遇冷收缩变扁 B.冷水的压力把铁桶压扁
C.大气压力把铁桶压扁 D.高山上做这个实验铁桶更容易被压扁
要点四、流体压强与流速的关系
流速越大的位置压强越小。
[归纳梳理]
飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起