壓強(qiáng)

一、固體的壓力和壓強(qiáng)

1、壓力：

⑴ 定義：垂直壓在物體表面上的力叫壓力。

⑵ 壓力并不都是由重力引起的，通常把物體放在桌面上時(shí)，如果物體不受其他力，則壓力F = 物體的重力G

⑶ 固體可以大小方向不變地傳遞壓力。

⑷重為G的物體在承面上靜止不動(dòng)。指出下列各種情況下所受壓力的大小。

2、研究影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn)：

⑴課本甲、乙說明：受力面積相同時(shí)，壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時(shí)、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究問題時(shí)，采用了控制變量法和對(duì)比法

3、壓強(qiáng)：

⑴ 定義：物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)。

⑵ 物理意義：壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量

⑶ 公式 p=F/ S 其中各量的單位分別是：p：帕斯卡(Pa);F：牛頓(N)S：米²(m²)。

A使用該公式計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，關(guān)鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。

B特例：對(duì)于放在桌子上的直柱體(如：圓柱體、正方體、長放體等)對(duì)桌面的壓強(qiáng)p=ρgh

⑷　壓強(qiáng)單位Pa的認(rèn)識(shí)：一張報(bào)紙平放時(shí)對(duì)桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為：1.5×104Pa 。它表示：人站立時(shí)，其腳下每平方米面積上，受到腳的壓力為：1.5×104N

⑸ 應(yīng)用：當(dāng)壓力不變時(shí)，可通過增大受力面積的方法來減小壓強(qiáng)如：鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強(qiáng)如：縫一針做得很細(xì)、菜刀刀口很薄

4、一容器盛有液體放在水平桌面上，求壓力壓強(qiáng)問題：

處理時(shí)：把盛放液體的容器看成一個(gè)整體，先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液)，后確定壓強(qiáng)(一般常用公式 p= F/S )。

二、液體的壓強(qiáng)

1、液體內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)的原因：液體受重力且具有流動(dòng)性。

2、測(cè)量：壓強(qiáng)計(jì) 用途：測(cè)量液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。

3、液體壓強(qiáng)的規(guī)律：

⑴ 液體對(duì)容器底和測(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);

⑵ 在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等;

⑶ 液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;

⑷ 不同液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。

4、壓強(qiáng)公式：

⑴ 推導(dǎo)壓強(qiáng)公式使用了建立理想模型法，前面引入光線的概念時(shí)，就知道了建立理想模型法，

⑵推導(dǎo)過程：(結(jié)合課本)

液柱體積V=Sh ;質(zhì)量m=ρV=ρSh

液片受到的壓力：F=G=mg=ρShg .

液片受到的壓強(qiáng)：p= F/S=ρgh

⑶液體壓強(qiáng)公式p=ρgh說明：

A、公式適用的條件為：液體

B、公式中物理量的單位為：p：Pa;g：N/kg;h：m

C、從公式中看出：液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關(guān)。著名的帕斯卡破桶實(shí)驗(yàn)充分說明這一點(diǎn)。

D、液體壓強(qiáng)與深度關(guān)系圖象：

5、

6、計(jì)算液體對(duì)容器底的壓力和壓強(qiáng)問題：

一般方法：

㈠首先確定壓強(qiáng)p=ρgh;㈡其次確定壓力F=pS

特殊情況：

壓強(qiáng)：對(duì)直柱形容器可先求F　用p=F/S

壓力：①作圖法　　②對(duì)直柱形容器　F=G

7、連通器：

⑴定義：上端開口，下部相連通的容器

⑵原理：連通器里裝一種液體且液體不流動(dòng)時(shí)，各容器的液面保持相平

⑶應(yīng)用：茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來工作的。

三、大氣壓

1、概念：

大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡稱大氣壓，一般有p0表示。說明：“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強(qiáng))是有區(qū)別的，如高壓鍋內(nèi)的氣壓——指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱大氣壓。

2、產(chǎn)生原因：

因?yàn)?空氣受重力并且具有流動(dòng)性。

3、大氣壓的存在——實(shí)驗(yàn)證明：

歷史上著名的實(shí)驗(yàn)——馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

小實(shí)驗(yàn)——覆杯實(shí)驗(yàn)、瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

4、大氣壓的實(shí)驗(yàn)測(cè)定：托里拆利實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)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(nèi)水銀面下降一些就不在下降，這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm。

(2)原理分析：在管內(nèi)，與管外液面相平的地方取一液片，因?yàn)橐后w不動(dòng)故液片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

(3)結(jié)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)

(4)說明：

A實(shí)驗(yàn)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(cè)量結(jié)果偏小。

B本實(shí)驗(yàn)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(nèi)外的高度差不變，將玻璃管傾斜，高度不變，長度變長。

D若外界大氣壓為H cmHg 試寫出下列各種情況下，被密封氣體的壓強(qiáng)(管中液體為水銀)。

E標(biāo)準(zhǔn)大氣壓： 支持76cm水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=2.02×105Pa，可支持水柱高約20.6m

5、大氣壓的特點(diǎn)：

(1)特點(diǎn)：空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等。大氣壓隨高度增加而減小，且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。

(2)大氣壓變化規(guī)律研究：在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa

6、測(cè)量工具：

定義：測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。

分類：水銀氣壓計(jì)和無液氣壓計(jì)

說明：若水銀氣壓計(jì)掛斜，則測(cè)量結(jié)果變大。 在無液氣壓計(jì)刻度盤上標(biāo)的刻度改成高度，該無液氣壓計(jì)就成了登山用的登高計(jì)。

7、應(yīng)用：

活塞式抽水機(jī)和離心水泵。

8、沸點(diǎn)與壓強(qiáng)：

內(nèi)容：一切液體的沸點(diǎn)，都是氣壓減小時(shí)降低，氣壓增大時(shí)升高。

應(yīng)用：高壓鍋、除糖汁中水分。

9、體積與壓強(qiáng)：

內(nèi)容：質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，氣體的體積越小壓強(qiáng)越大，氣體體積越大壓強(qiáng)越小。

應(yīng)用：解釋人的呼吸，打氣筒原理，風(fēng)箱原理。

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