压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01*105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<;ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<;ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>;ρ液
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定义 ① 一物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫 做压力。
二压强是表示物体单位面积上所受力的大小的物理量。 ②标准大气压为1.013x10^5(10的5次方) Pa,大气压的数值相当于大约76cm水银柱所产生的压强,就是大气压的大小。
(3)公式:p=F/S (压强=压力÷受力面积) p—压强—帕斯卡(单位:帕斯卡,符号:Pa) F—压力—牛顿(单位:牛顿,符号:N) S—受力面积—平方米(符号:M) F=PS (压力=压强*受力面积) S=F/P (受力面积=压力÷压强) ( 压强的大小与受力面积和压力的大小有关) 对于压强的定义,应当着重领会四个要点: ⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大。(此时压强与压力成正比) ⑵同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同。
受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小。 ⑶压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关。
压强是物体单位面积受到的压力。跟受力面积有关。
⑷压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的。
压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
③影响压强作用效果的因素 1.受力面积一定时,压力越大,压强的作用效果越明显。(此时 压强与压力成正比) 影响压力作用效果的因素 试验 2.当压力一定时,受力面积越小,压强的作用效果越明显。
(此时压强与受力面积成反比) (5)1Pa的物理意义:1平方米的面积上受到的压力是1N。(1牛顿的力作用在一平方米上) 1Pa大小:一张平铺的报纸对水平桌面的压强,3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa 注:等密度柱体与接触面的接触面积相等时,可以用 P=ρgh p—液体压强—Pa. ρ—液体密度—千克/立方米(kg/m3) g—9.8N/kg(通常情况下可取g=10N/kg)有时也取10N/kg 压力和压强 任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限度,物体就会损坏。
压强 试验 物体由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做压力。 一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。
因此,要确切地描述固体的这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果。这样,对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,应力F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个张量。
由于流体不能产生切变,不存在切应力。因此对于静止流体,不管力是如何作用,只存在垂直于接触面的力;又因为流体的各向同性,所以不管这些面如何取向,在同一点上,作用于单位面积上的力是相同的。
由于理想流体的每一点上,F/A在各个方向是定值,所以应力F/A的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力,在中学物理中叫做压强。压强是一个标量。
压强(压力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中。 垂直作用于物体的单位面积上的压力。
若用P表示压强,单位为帕斯卡(1帕斯卡=1牛顿/平方米) 液体压强 液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。 (一)液体压强原理(帕斯卡定律)的产生帕斯卡发现了液体传递压强的基 本规律,这就是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡定律设计的,所以帕斯卡被称为“液压机之父”. 在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有几个眼,就会有水从小眼里喷出来,喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆? 通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞. 液体压强 试验 把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小孔里喷射出来了,成了一支“多孔水枪” 帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递.通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同 帕斯卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递 (二)液体压强(帕斯卡定律)的原理 我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。
液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。 在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”
(三)液体内部压强: 一、同种液体 1、向各个方向都有压强 2、同一深度处,压强一致 3、深度越深,压强越大 。
“压强”知识归纳总结 一、知识要点(一) 压力和压强的区别和联系见下表: 压力压强定义垂直压在物体表面上的力物体在单位面积上受到的压力物理意义物体表面所承受的使物体发生形变的作用力比较压力的作用效果公式F=PSP=F/S单位牛顿(N)帕斯卡(Pa)1Pa=1N/m2大小有的情况下和物体的重力有关,一般情况下和物体的重力无关跟压力的大小和受力面积有关液体对容器底部F=PSP=p液gh(h指深度,是液体内部某点到液面的竖直距离) (二) 液体的压强1、液体内部压强的规律:液体内部向各个方向都有压强;在同一深度,向各个方向的压强都相等;深度增大,液体的压强也增大;液体的压强还和液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2、上端开口,下端联通的容器叫做连通器。连通器的特点是:当连通器里的液体不流动时,各容器中的液面总保持在同一高度。
常见的连通器的实例:涵洞,茶壶,锅炉水位计等。(三) 大气压强1、大气由于受到重力而产生的压强叫做大气压强,简称大气压。
2、首次准确测定大气压强值的实验是:托里拆利实验。一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,约为1.013*105Pa.3、大气压是变化的,随高度的增加而减小;大气压还跟气候有关。
4、液体的沸点随液体表面的气压增大而增大,随气压的减小而减小。(四) 流体压强与流速的关系:1、气体、液体都具有流动性,因此被称作流体。
2、在流体中,流速越大的位置压强越小。二、重点、难点剖析(一) 重力和压力的区别:可以从受力物体、施力物体、大小、方向、作用点等方面来比较。
(二) 注意正确的判断受力面积:压强公式P=F/S中S是受力面积,而不是物体的表面积,关键看所讨论的压力是靠哪一个面承受,而不一定是受压物体的表面积,代入数据计算时要注意各物理量单位的统一。(三) 知道液体压强的特点:由于液体受到重力作用和液体还具有流动性,因此在液体内部就存在着由于本身重力和流动而引起的压强。
通过推理和实验都可得出液体内部的压强公式为P=pgh。1、公式P=pgh的物理意义:P=pgh是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度、液体的深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重力无关。
2、公式P=pgh的适用范围:这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,{尽管有时固体产生的压强恰好也等于P=pgh,例如:将一密度均匀的、高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=F/S=G/S=mg/S=pVg/S=pshg/S=pgh.但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物所产生的压强都可以用P=pgh来计算。}但对液体来说无论容器的形状如何,都可以用P=pgh计算液体内某一深度处的压强。
3、公式P=pgh和P=F/S的区别和联系:P=F/S是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体还是气体都是适用的。而P=pgh是通过公式P=F/S结合液体压强的特点推导出来的,常用于计算液体的压强。
4、由于液体具有流动性,则液体内部的压强表现出另一特点:液体不但对容器底有压强,而且对容器侧壁也有压强,侧壁受到的压强与同深度的液体的压强是相等的,同样利用公式P=pgh可以计算出该处受到的压强大小。(四)流体的压强与流速的关系:流速快的地方压强小。
飞机机翼上凸下平,导致上下两个表面的气体的流速不同,从而造成了上、下两个表面的压力不同,使机翼获得了向上的升力。同向航行的两舰艇之间要有一定的间隔,而不能靠的太近。
列车高速行驶时,行人和车辆应该与之保持一定的距离。
1.水的密度:ρ水=1.0*103kg/m3=1 g/ cm3。
2. 1m3水的质量是1t,25px3水的质量是1g。 3.利用天平测量质量时应"左物右码"。
4.同种物质的密度还和状态有关(水和冰同种物质,状态不同,密度不同)。 5.增大压强的方法:①增大压力②减小受力面积。
6.液体的密度越大,深度越深液体内部压强越大。 7.连通器两侧液面相平的条件:①同一液体②液体静止。
8.利用连通器原理:(船闸、茶壶、回水管、水位计、自动饮水器、过水涵洞等)。 9.大气压现象:(用吸管吸汽水、覆杯试验、钢笔吸水、抽水机等)。
10.马德保半球试验证明了大气压强的存在,托里拆利试验证明了大气压强的值。 11.浮力产生的原因:液体对物体向上和向下压力的合力。
12.物体在液体中的三种状态:漂浮、悬浮、沉底。 13.物体在漂浮和悬浮状态下:浮力 = 重力。
14.物体在悬浮和沉底状态下:V排 = V物。 15.阿基米德原理F浮= G排也适用于气体(浮力的计算公式:F浮= ρ气gV排也适用于气体)。
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