壓強

一、固體的壓力和壓強

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，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。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驗：

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

3、壓強：

⑴ 定義：物體單位面積上受到的壓力叫壓強。

⑵ 物理意義：壓強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使用該公式計算壓強時，關鍵是找出壓力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：對于放在桌子上的直柱體(如：圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強p=ρgh

⑷　壓強單位Pa的認識：一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時對地面的壓強約為：1.5×104Pa 。它表示：人站立時，其腳下每平方米面積上，受到腳的壓力為：1.5×104N

⑸ 應用：當壓力不變時，可通過增大受力面積的方法來減小壓強如：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如：縫一針做得很細、菜刀刀口很薄

4、一容器盛有液體放在水平桌面上，求壓力壓強問題：

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

二、液體的壓強

1、液體內部產生壓強的原因：液體受重力且具有流動性。

2、測量：壓強計 用途：測量液體內部的壓強。

3、液體壓強的規律：

⑴ 液體對容器底和測壁都有壓強，液體內部向各個方向都有壓強;

⑵ 在同一深度，液體向各個方向的壓強都相等;

⑶ 液體的壓強隨深度的增加而增大;

⑷ 不同液體的壓強與液體的密度有關。

4、壓強公式：

⑴ 推導壓強公式使用了建立理想模型法，前面引入光線的概念時，就知道了建立理想模型法，

⑵推導過程：(結合課本)

液柱體積V=Sh ;質量m=ρV=ρSh

液片受到的壓力：F=G=mg=ρShg .

液片受到的壓強：p= F/S=ρgh

⑶液體壓強公式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：液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關，而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。

D、液體壓強與深度關系圖象：

5、

6、計算液體對容器底的壓力和壓強問題：

一般方法：

㈠首先確定壓強p=ρgh;㈡其次確定壓力F=pS

特殊情況：

壓強：對直柱形容器可先求F　用p=F/S

壓力：①作圖法　　②對直柱形容器　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時，各容器的液面保持相平

⑶應用：茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。

三、大氣壓

1、概念：

大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強，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)是有區別的，如高壓鍋內的氣壓——指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。

2、產生原因：

因為 空氣受重力并且具有流動性。

3、大氣壓的存在——實驗證明：

歷史上著名的實驗——馬德堡半球實驗。

小實驗——覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。

4、大氣壓的實驗測定：托里拆利實驗。

(1)實驗過程：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，管內水銀面下降一些就不在下降，這時管內外水銀面的高度差約為760mm。

(2)原理分析：在管內，與管外液面相平的地方取一液片，因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。

(3)結論：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實驗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，則測量結果偏小。

B本實驗若把水銀改成水，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(管中液體為水銀)。

E標準大氣壓： 支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。

標準大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa

標準大氣壓=2.02×105Pa，可支持水柱高約20.6m

5、大氣壓的特點：

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

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

6、測量工具：

定義：測定大氣壓的儀器叫氣壓計。

分類：水銀氣壓計和無液氣壓計

說明：若水銀氣壓計掛斜，則測量結果變大。 在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度，該無液氣壓計就成了登山用的登高計。

7、應用：

活塞式抽水機和離心水泵。

8、沸點與壓強：

內容：一切液體的沸點，都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。

應用：高壓鍋、除糖汁中水分。

9、體積與壓強：

內容：質量一定的氣體，溫度不變時，氣體的體積越小壓強越大，氣體體積越大壓強越小。

應用：解釋人的呼吸，打氣筒原理，風箱原理。

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