《压强》1、压强
一、压力
1.理解压力
(1)压力定义:垂直作用在物体表面上的力称为压力。
(2)作用疗效:使受压物体发生形变。
(3)压力的方向:垂直于接触面并指向被压物体。
(4)作用点:在所压物体表面上。
2.压力与重力的区别及关系
(1)压力是因为互相接触的两个物体相互挤压发生形变而形成的弹力,是一种疗效力,性质上属于弹力;重力是因为月球吸引而使物体遭到的力,是一种性质力。
(2)压力的方向仍然与被压物体表面垂直,并指向被压物体内部;重力的方向总是竖直向上的。
(3)压力可以由重力造成,也可以由其它性质的力形成。
(4)当物体静置在水平面上且无其它外力作用时,它所遭到的重力与它施加于另一物体的压力大小相等;当物体放到斜面上时,压力的大小将不再等于物体自身重力大小,当物体被压在竖直面上时,压力的大小与物体自身重力大小无关。(各类情况下的压力见右图)
二、探究压力的作用疗效
1.实验设计:
2、常考要点:
①如何判定压力作用疗效(转换法的应用)?实验选择易变型的物体作为被压物体,目的是通过被压物体的形变程度来显示压力的作用疗效。
②控制变量法的应用:研究压力作用疗效与压力的关系时,要保持受力面积相同,改变压力的大小:研与受力面积的关系时,要保持压力相同,改变受力面积的大小。
3、实验推论:
①当受力面积相同时,压力越大,压力的作用疗效越显著;
②当压力相同时,受力面积越小,压力的作用疗效越显著。
三、压强
1、引入浮力的目的:表示压力的作用疗效。
2、定义:单位面积上遭到的压力。
3、公式:P=F/S
4、单位:
国际单位:帕斯卡(帕),符号:Pa。
1Pa表示物体在1m2面积上遭到的压力是1N。
记住两个浮力值:
①一张纸平铺对桌面的浮力约为0.5Pa;
②成年人脚跟躺卧对地浮力1.5X104Pa。
5、变形公式:F=PS,S=F/P,知二求一。
四、增大和减少浮力
《压强》
2.液体浮力
一、液体浮力的特征
1、液体对容器顶部有浮力;
2、液体对容器侧壁有浮力;
3、液体内部向各个方向都有浮力;
4、在深度相同时,液体的密度越大,液体浮力越大;
5、在液体密度相同时,深度越深,液体浮力越大。
二、液体浮力的估算
1、公式推论:
S平面上方的液柱对平面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg。
平面遭到的浮力P=F/S=ρgh
液面下深度为h处液体的浮力为:P=ρgh
2、公式P=ρgh的理解
①ρ为液体密度,h为所处液体深度。
②根据公式可知,液体浮力只与ρ、h有关。
③与液体的质量、重力、体积以及容器的形状,底面积等毫无关系!
3、液体对容器底的压力与液体遭到的重力的关系
液体内部的浮力是因为液体遭到重力作用且具有流动性而形成的,液体内部浮力的大小不是由液体遭到的重力决定的。对于柱形容器,液体对容器底的压力等于液体遭到的重力,此时也可用P=F/S来求浮力;当容器的形状不规则时,液体对底面的压力不等于液体遭到的重力,此时只能按照P=ρgh求浮力。
容器
剖析
推论
v<v液
F=PS
=ρghS
=ρgV
<ρgv液
F<G
v=v液
F=pS
=ρghS
=ρgV
=ρgv液
F=G
v>v液
F=PS
=ρghS
=ρgV
>ρgv液
F>G
4、P=ρgh与P=F/S的区别
(1)液体对顶部的压力不一定等于重力(上表)。
①只能先根P=ρgh求浮力;
②再按照F=PS求压力。
(2)固体对顶部的压力等于重力
①只能先根椐F=G=mg
=ρvg=pshg求压力:
②再根P=F/S求浮力。
(3)固体和液体浮力、压力的估算
三、实验:探究液体浮力特征
1、实验装置及实验过程
2、常考要点:
(1)研究液体浮力的仪器——U形管浮力计。
(2)检测U形管浮力计是否漏水,先用手按压橡皮膜,观察U形管两侧的液面高度差是否变化,若不变,说明漏水。
(3)转换法的应用:借助两管液面高度差来判定液体浮力的大小。
(4)控制变量法的应用:
①研究同一液体同一深度各处、各方向浮力的特性时,应选用液体种类相同,金属盒所处的深度相同,转动全属盒,使橡皮膜朝向不同方向。
②研究液体浮力与深度的关系时,应选用液体种类相同,金属盒所处液体中的深度不同。
③研究液体浮力与液体的密度关系时,[数学教学云]应使金属盒所处的深度相同,选用密度不同的液体进行实验。
3、实验注意事项:
要换用密度不同的液体,多次重复实验,能够得出规律。
四、连通器
1、定义:下端开口,上端连通的容器。
2、连通器原理:
连通器里的液体不流动时,各个容器里的液面高度总是相同的。
3.连通器应用:茶杯、锅炉水位计、排水管的“回水弯”、船闸等。
(1)水闸
(2)手动喂水器
(3)回水弯
《压强》
3.大气浮力
一、大气压的存在
1、大气压:大气会对处于其中的物体形成强。我们称它为大气浮力流体压强与流速的关系原理,简称大气压。
2、产生缘由:因为大气遭到重力,并且大气具有流动性。
3、大气压存在例子:马德堡半球实验、吸盘、吸管、覆杯实验等。
二、密闭容器内的气压
1、容积:体积减小,气压喊小:
2、质量:质量降低,气压降低:
3、温度:气温下降,气压减小。
三、大气压的检测
1、准确检测数值的实验:托里拆利实验。
2、通常把等于760毫米高水银柱的大气压的值称作1标准大气压。
3、标准大气压数值估算:
P=ρ水银gh
=13.6×103×9.8×0.76Pa
=1.0129×105Pa
≈1.013×105Pa。
4、粗略检测大气压
器材:弹簧测力计、刻度尺、玻璃板、吸盘或注射器等
原理:P=F/S
注:因为空气不能排净,检测结果偏小。
5、标准大气压能支撑火柱高度约10.34米。
ρ水gh水=ρ水银gh水银
1×103×h水=13.6×103×0.76
解得:h水≈10.34米
6、影响大气压的诱因:
①大气压随高度减小而降低
②晴天比晴天高;冬天比夏季高。(水蒸汽密度比空气)
四、沸点与气压有关
1、气压越高,沸点越高,高压锅就是借助这一原理。
2、涉及高压锅的估算题:
P内S=P0S+mg
P内=P0+mg/s
S为气孔的面积
五、大气压的应用
1、吸啤酒
2、活塞式抽水机
3、注射器吸药水
《压强》
4.流体浮力与流速
一、流体
1、流体:
液体和二氧化碳都具有流动性,也称为流体。
2、流体浮力:
流体流动时形成的浮力叫做流体浮力。
二、流体浮力与流速的关系
流速越大浮力越小。
三、飞机的升力
1、机翼结构→流速不同→压强不同→压力不同→压力差→升力。
2、上凸下平,下流速慢,压强悍,向下的压力大流体压强与流速的关系原理,有向下的压力差即客机的升力。