内容正文:
第9章 压强
一.压力
1.压力是指垂直作用在 物体 表面上的力,其符号用 F 表示,国际单位是 N ;
2.探究:影响压力作用效果的因素一般用 控制变量法 和转换法。
★主要通过观察泡沫塑料的 凹陷程度 来显示压力的作用效果。
实验结论:
(1) 通过实验 甲 和 乙 ,可得:受力面积一定时,压力 越大 ,压力的作用效果越明显;
(2) 通过实验 乙 和 丙 ,可得:压力一定时,受力面积 越小 ,压力作用效果越明显。
★ 特别注意:在实验结论中个,压力作用效果不能写成压强。
3. 压力的传递:固体和液体均可以 大小 、 方向 不变地传递压力。
4. ★求压力:
(1) 压力与支持力是一对相互作用力,求压力大小可通过求支持力大小获得
(2) 对处于平衡态的物体进行受力分析,利用力的平衡关系求出支持力或压力大小。
例:看图示填出力的关系(F为水平面受到的压力,F0为加在物体上的力,G为物体重力):
F=G
F=G+F0
F=G-F0
F=F0-G
F=F0
二.压强
1. 压强的物理意义:表示压力作用效果的物理量;
2. 压强定义式: P=F/S
★ 特别注意:S为受力面积不是接触面积。 另外注意公式使用时必须采用国际单位,面积国际单位是m2
3. 压强符号为 P ,单位是 Pa ;1Pa= 1 N/m2
1Pa的物理意义是 1m2的面积上作用有1N的压力 ;
4. 改变压强方法:
(1)S一定, F 增大, P 增大,反之则减小;
(2)F一定, S 增大, P 减小,反之则增大;
5. ★ 计算固体对水平面的压强时,有压力F=G.
3. 液体压强
1. 液体压强的产生原因:
(1)液体受到重力;
(2)液体具有流动性
2. 计算公式: P=ρgh ;液体内部压强与 液体密度 和 深度 有关;
:液体密度,国际单位kg/cm3; h:液体深度,国际单位m;g:9.8N/kg
3. 液体内部各个方向都有 压强 ,同种液体中同一深度压强 相等 ;
★ 同一液面处液体压强相等。
4.★ 液体内部的压力计算过程为:
(1)运用公式 P=ρgh 求出该处压强;
(2)再运用公式F=PS 求出该处的压力;
(3)规则容器中容器底部所受液体压力 = 液体重力;
不规则容器中容器底部所受液体压力 ≠ 液体重力;
★计算容器底部对桌面的压强,是计算固体对水平面的压强,利用公式P=
四.连通器
1.连通器是指上端 开口 、下端 连通 的容器;
2连通器内装有同种液体且液体静止时,各容器的液面保持相平;
3.★ 连通器在生活中的应用举例: 水壶、U形反水弯、锅炉水位计、船闸等 ;
五.大气压强
1.★ 大气压强存在的实验有 塑料吸盘、马德堡半球试验、吸管吸饮料、悬空塑料杯水不流出等 ;数值测定实验有 托里拆利实验 ;
2.大气压强变化规律是:随 高度 的增加而 减小 ;故山顶的气压比山脚低
3.大气压的测定:
(1)标准大气压p0= 760 mmHg = 76 cmHg=1.0105pa
(2)实验中管内上方必须保持 真空 ,如果测量值小于76cmHg,可能的原因有
① 试管上方有空气 ,
② 外界大气压小于一个标准大气压 ;
(3)本实验若把水银改成水,则需要的玻璃管长度约为 10 m。
(4)若在实验中将玻璃管稍向上提或下压,管内外的水银面高度差 不变 ,将玻璃管倾斜,管内外水银面高度差 不变 ,长度将 变长 ;(填变化趋势)
4.大气压在生活中的应用事例:
★ 吸盘挂钩、吸尘器、抽水机、吸管吸饮料、注射器吸药液等 。
5. 自制简易气压计
★原理:P=PO+gh
P:瓶内气体压强,
PO:大气压强,
h:细管内液面与瓶内液面高度差
:液体密度
g:9.8N/kg
拿着简易气压计往山顶走,h会变大。
六.流体(液体和气体)压强与流速的关系
1.流体在流速较大的地方压强较 小 ,流速较小的地方压强较 大 ;
2.以上在生活中的应用事例: 飞机升天、人要在地铁的安全黄线外候车、两船并排行驶时速度不能太快 ;
★ 飞机升天原理:机翼上凸下平,故飞行时,机翼上方空气流速快,压强小,机翼下方空气流速慢,压强大,因此产生向上的压力差,即为飞机升天的升力。注意不是浮力。
★河道(管道)越窄,水流越急,则该处的液体压强更大。
易错点:
1. 压力方向 垂直于 接触面, 不一定 (填一定或不一定)等于重力
2. 压力的作用效果实验中:
1) 判断:通过实验我们可以得到这样的结论:当压力一定时,受力面积越小,压强越大。(× )
2)
砖块如果沿竖直方向切掉一半,压力 变为原来的,受力面积 变为原来的 ,压力的作用效果 不变 (填不变、变大、或变小)
3. 公式:P=F/S,适用于所有固体及装有液体的容器(视为固体)底部对水平面的压强、规则容器中的液体对容器底部的压强
S:指受力面积,如杯子放在桌子上,受力面积是指杯子的底面积,不是桌子的面积,
特别:几只脚几个轮子
P=ρgh ,适用于所有液体和规则固体(如长方体圆柱体),
h指深度(液面到研究点的竖直距离),不是高度
4. 单位换算:
1cm=1x 10-2 m、1cm2=1x 10-4 m2、1cm3=1x 10-6 m3= 1 mL、1L= 1 dm3=1x 10-3 m3
a) ★:割补法
根据图示填出力的大小关系:等质量的容器内同种液体的深度相同,容器底面积相等,容器底部所受的液体的压力等于底面积正上方的液体的重力
容器形状
计算方法
或公式
液体对容器底的压强
P=ρgh
比 较 大 小
A=B=C
液体对容器底的压力
F=PS
A=B=C
容器对水平面的压力
F=G
C‹A‹B
容器对水平面的压强
C‹A‹B
液体对容器底压力与液体重力关系
F=G
F‹G
F›G
b) 不规则容器问题中:求液体对容器底部的压强和压力,先求压强再求压力。P=ρgh
求容器对水平面的压强和压力,先求压力再求压强。F=G液+G容
c) 连通器原理,上端开口,下端相通的容器叫连通器。连通器中装有同种均匀液体,液面静止时,连通器中的液面都处于 同一高度/水平面。
如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm 5cm深的水,当阀门K打开,最后A、B两容器底部受到的液体压强之比为 5:7。
d) 托里拆力实验中,管子的大小,是否倾向,或者向上拔一小部分(不能脱离液体)不影响最终高度差,注意水银柱的"高度差"与水银柱的"长度"区别!
5. 大气压随高度的增加而 降低 ,气压越低,沸点越 低。
6. 注射器吸药水,吸管吸饮料,所有“吸”或“抽”都是利用大气压 “压”上来的。
例:如图装置中,不是利用大气压强工作的是(A)
A.用注射器注射药液 B. 吸管吸饮料 C.吸盘挂钩 D. 吸尘器
7. 流体流速大,压强 小 ,飞机起飞是利用这点形成升力;火箭是向后喷气升空,原理: 力的作用是相互的
8. 装满水的桶装水倒放入水槽中,桶中液面不会下降,因为大气压可以撑起 76cm水银柱、 10m高的水柱
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