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[!--downpath--]压力
1.定义
垂直压在物体表面的力称作压力。字母“F”,单位“牛顿不大气压强产生的是,N”。
2.方向
垂直于受力面
3.作用点
作用在受力面上(压力示意图:力的作用点要画在受力面上,不能画在物体的重心上。)
4.大小
只有当物体在水平面自然静止时,物体对水平支持面的压力才与物体所受重力在数值上相等,有:F=G=mg,但压力并不是重力。
5.压力的特征
①压力是发生在互相接触的两个物体的接触面上的接触力,任何彼此分离的物体是不会形成压力的。
②压力是与物体形变相关联的一种弹力,压力是因为物体之间互相挤压,彼此造成形变形成的。
③方向:垂直于物体表面(受力面),并指向被压物体。
6.压力与重力
(1)区别
①从力的性质
压力——弹力;重力——引力
②从力的作用点
压力作用在互相挤压的两个物体的接触面上;重力作用在物体的重心上
③从施力物体
压力——产生挤压作用的物体;引力——地球
④从力的方向
压力——垂直于接触面;引力——竖直向上
⑤从力的大小
压力——由互相挤压发生形变的程度定;重力——G=mg
⑥从形成缘由
压力——物体间互相挤压;重力——地球吸引
(2)联系
①有的压力是由重力形成的
②只有处于水平面,且竖直方向上只受重力和支持力的物体,其对水平面的压力的大小、方向才跟物体自身重力的大小和方向相同。但此时压力仍不是重力。
浮力
1.定义
物体所受压力的大小与受力面积之比称作浮力。字母“P”,单位“帕斯卡,Pa”
2.数学意义
拿来表示压力作用疗效的数学量
3.公式
P=F/S1Pa=1N/m²(表示物体在每平方米的受力面积上遭到的压力是1牛顿)
4.减小或减少浮力的方式
(1)减小浮力的方式
①增大压力,例:使劲切肉易切断
②减小受力面积,例:磨刀不误砍柴工
③增大压力同时减小受力面积,例:钉钉子时,铁钉尖部很尖,且使劲
(2)减少浮力的方式
①减小压力,例:汽车行驶要限载、易破损的物体不能太高
②增大受力面积,例:铁轨铺在路枕上、坦克安装轮式
5.压力与浮力
压力:支撑面遭到的全部垂直作用的力,和受力面积无关。
浮力:单位面积上遭到的力,浮力与受力面积有关。(评判压力作用疗效的是浮力)
6.比较浮力的方式
①压力相同时,比较受力面积。
②受力面积相同时,比较压力。
③受力面积与压力均不同时,公式估算。
液体浮力
1.形成缘由
①液体遭到重力作用,对支持它的容器顶部有浮力。
②液体具有流动性,对容器侧壁有浮力。
现象:矿泉射手的顶部及侧壁有小孔时,都有液体流出;喷泉中的水向下喷吐,表明液体对容器底、容器侧壁以及液体内部都有浮力。
2.液体浮力的特征
(1)液体对容器的顶部和侧壁有浮力,液体内部朝各个方向都有浮力;
(2)各个方向的浮力随着深度降低而减小;
(3)在同一深度,各个方向的浮力是相等的;
(4)在同一深度,液体的浮力还与液体的密度有关,液体密度越大,浮力越大。
3.液体浮力公式
P=ρgh
液体浮力只与液体的密度、深度有关,而与液体的容积、质量无关。与溶入液体中物体的密度无关(深度不是高度)。当固体的形状是柱体时,浮力也可以用此公式进行估算。
注意:估算液体对容器的压力时,必须先由公式P=ρgh算出浮力,再由公式P=F/S,得到压力F=PS
4.液体浮力计
检测液体内部浮力的仪器
原理:当探头上的橡皮膜遭到浮力时,U形管两侧液面出现高度差,两侧的高度差表示浮力的大小,浮力越大,高度差越大。
5.实验方式(控制变量法)
①改变U形管浮力探头的方向,控制深度、液体密度
U形管两侧液面高度差不变,即液体内部浮力不变,说明液体内部浮力与方向无关。
推论:液体内部向各个方向都有浮力,同种液体在同一深度的各处,向各个方向的浮力都相同。
②改变深度,控制液体密度,探头方向相同
U形管两侧液面高度差变大,浮力变大是由深度变大造成的。
推论:液体内部浮力随深度的降低而减小。
③改变液体密度,控制探头方向,控制深度
U形管两侧液面高度差变大,浮力变大是由液体密度变大造成的。
推论:不同的液体,在同一深度形成的浮力大小与液体的密度有关,密度越大,浮力越大。
6.解析实验
①实验前应检测蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各联接处是否漏水。方式是用一恒力作用一段时间,看浮力计两管液面的高度差是否发生变化,如不发生变化,说明不漏水。
②不能让浮力计两管中液面高度差过大,以免部份液体从管中流出。
大气浮力
1.大气浮力
指月球周围的空气形成的浮力。月球表面的空气遭到重力的作用,并具有流动性,因而形成了大气浮力。
2.大气浮力向各个方向都有,在同一位置向各个方向的大气浮力相等,其方向是垂直于物体表面的。
3.大气的密度不均匀,不能应用液体浮力公式。
4.我们平常不能感遭到大气浮力的缘由:人体内也存在二氧化碳,身体内外空气相通,身体各部位内外所受压力相等。
5.我们用吸管喝啤酒不是吸力,而是靠的大气压的力量。
6.证明大气浮力存在的实验:马德堡半球实验、托里拆利实验、覆杯实验
7.大气浮力常见实例:塑胶吸盘、吸管吸啤酒、活塞式抽水机
大气浮力的检测
托里拆利实验
1.原理
水银柱形成的浮力等于当时大气所形成的浮力。
2.具体做法
①在长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银;
②将管口塞住,倒立着浸入在水银槽中,握住管口,管内水银升高一些;
③用刻度尺测出管内外水银面的高度差,这段水银柱形成的浮力即为所测的大气压;
④水银柱内外水银面的高度差是760mm,这个浮力称作标明大气压。
3.实验注意事项
①管内要饱含水银,不能有气泡;
②水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管倾斜时水银柱的厚度,所以只要检测正确,玻璃管倾斜不影响实验结果。
③管内水银柱高度只随外界大气压的变化而变化,与管的粗细、长度无关。
④玻璃管口在水银槽的深度不影响实验结果不大气压强产生的是,管口向下提或向上按,只能改变水银上方真空部份的容积,而水银柱的高度不变。
⑤大气压随高度、天气等变化而变化,1标准大气压=1.*5Pa
⑥当把托里拆利实验中的水银柱换成水时,在1标准大气压下,大气压支持的火柱高度h=p/gρ≈10.3m
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