一
壓強
1、垂直壓在物體表面上的力叫壓力。壓力並不都是由重力引起的,一般壓力不等於重力。把物體放在水平桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力等於物體的重力。
研究影響壓力作用效果因素的實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。
物體單位面積上受到的壓力叫壓強。壓強是表示壓力作用效果的物理量。
壓強公式:P=F/S,
其中:p——壓強——帕斯卡(Pa);
F——壓力——牛頓(N)
S——受力面積——米2(m2)。
2、增大壓強的方法:增大壓力、減小受力面積、同時增大壓力和減小受力面積。
減小壓強的方法:減小壓力、增大受力面積、同時減小壓力和增大受力面積。
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。
液體壓強的特點:
(1)液體內部朝各個方向都有壓強;
(2)在同一深度,各個方向的壓強都相等;
(3)深度增大,液體的壓強增大;
(4)液體的壓強還與液體的密度有關,在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。
2、液體壓強公式:p=ρgh。
說明:
(1)公式適用的條件為:液體。
(2)公式中物理量的單位為:p——Pa;ρ——kg/m3;g——N/kg;h——m。
(3)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。
3、上端開口,下部連通的容器叫連通器。
原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。
應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等。
三
大氣壓強
1、實驗證明:大氣壓強是存在的,大氣壓強通常簡稱大氣壓或氣壓。
2、大氣壓的測量——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,然後倒插在水銀槽中放開堵管口的手指後,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:
實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
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。
3、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=1.013×105Pa,可支持水柱高約10.3m
4、大氣壓的變化:大氣壓隨高度增加而減小,大氣壓隨高度的變化是不均勻的,低空大氣壓減小得快,高空減小得慢,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。
5、大氣壓的測量:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。氣壓計分為水銀氣壓計和無液氣壓計。
大氣壓的應用:活塞式抽水機和離心式抽水機。
四
流體壓強與流速的關係
1、流體壓強與流速的關係:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2、飛機的升力:機翼的上下表面存在的壓強差,產生了向上的升力。