压力与浮力估算
液体浮力与大气浮力
压力与浮力
压力
⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力造成的,一般把物体置于桌面上时大气压强公式单位,假若物体不受其他力大气压强公式单位,则压力F=物体的重力G
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。强调下述各类情况下所受压力的大小。
2.研究影响压力作用疗效诱因的实验
⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用疗效越显著。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用疗效越显著。
概括这两次实验推论是:压力的作用疗效与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。
3.浮力
⑴定义:物体单位面积上遭到的压力叫浮力。
⑵物理意义:浮力是表示压力作用疗效的数学量
⑶公式p=F/S其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
A使用该公式估算浮力时,关键是找出压力F(通常F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部份)。
B特例:对于置于椅子上的直柱体(如:圆锥体、正方体、长方体等)对桌面的浮力p=ρgh
⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对椅子的压力约0.5Pa。
成人躺卧时对地面的浮力大概为:1.5×104Pa。
它表示:人躺卧时,其脚下每平方米面积上,遭到脚的压力为:1.5×104N
⑸应用:当压力不变时,可通过减小受力面积的方式来降低浮力如:高铁重轨铺轨枕、坦克安装轮式、书包带较宽等。
也可通过减小受力面积的方式来减小浮力如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液体置于水平桌面上,求压力浮力问题
处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定浮力(通常常用公式p=F/S)。
液体内部浮力
液体浮力特征:(1)液体内部向各个方向都有浮力(2)液体的浮力随深度降低而减小;(3)在同一深度,液体向各个方向的浮力相等;(4)不同液体的浮力还跟密度有关系。
液体浮力估算公式:P=ρgh(ρ是液体密度,单位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米。)
按照液体浮力公式:P=ρgh可得,液体的浮力与液体的密度和深度有关,而与液体的容积和质量无关。
连通器
①定义:下端开口,顶部连通;
②原理:连通器里的同一种液体静止时,各容器液手相平;
③应用:水闸、茶壶、水塔与自来水管、锅炉水位计等。
(注意:浮力计中的U形管不是连通器。)
大气浮力
1、概念:大气对浸在它上面的物体的浮力称作大气浮力,简称大气压,通常有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部份二氧化碳浮力)是有区别的,如高压锅内的气压——指部份二氧化碳浮力。高压锅外称大气压。
2、产生缘由:由于空气受重力而且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞猪肉实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4、大气压的实验测定:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口塞住,之后倒插在水银槽中放开堵管口的右手后,管内水银面增长一些就不升高,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理剖析:在管内,与管外液手相平的地方取一液片,由于液体不动故液片遭到上下的浮力平衡。
(3)推论:大气压p===1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
(4)说明:A实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则检测结果偏小。
B本实验若把水银改成水,则须要玻璃管的宽度为10.3m
C将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变厚度变长。
D若外界大气压为HcmHg写出下述各类情况下,被密封二氧化碳的浮力(管中液体为水银)。
E标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压===1.01×105Pa
2标准大气压=2.02×105Pa,可支持火柱高约20.6m
大气压的特征:
(1)特性:空气内部向各个方向都有浮力,且空气中某点向各个方向的大气浮力都相等。大气压随高度降低而降低,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。通常来说,阴天大气压比晴天高,冬天比夏季高。
(2)大气压变化规律研究:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大概增加100Pa
检测工具:
定义:测定大气压的仪器叫气压计。
分类:水银气压计和无液气压计
说明:若水银气压计挂斜,则检测结果变大。在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了徒步用的登高计。
应用:活塞式抽水机和离心气泵。
沸点与浮力:内容:一切液体的沸点,都是气压降低时增加,气压减小时下降。应用:高压锅、除面糊中水分。
容积与浮力:内容:质量一定的二氧化碳,体温不变时,二氧化碳的容积越小浮力越大,二氧化碳容积越大浮力越小。
应用:解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
列列举你日常生活中应用大气压知识的几个例子?
答:①用塑胶吸管从瓶中吸啤酒②钢笔吸墨水
③使用带吸盘的挂衣钩④人做吸气运动