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《第九章 压强》
9.1, 压强:
㈠压力
1, 定义:垂直压在物体表面的力叫压力。
2, 方向:垂直于受力面且指向受力面
3, 作用点:作用在受力面上
4, 大小:但压力并不是重力,压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,假如物体不受其他力,则压力F=物体的重力G:F=G=mg。
5, 固体可以大小不变, 方向不变地传递压力。
6, 重为G的物体在承受面上静止不动。指出下列各种状况下所受压力的大小
G G F+G G – F F-G F(及重力无关)
㈡压强
1, 探讨影响压力作用效果因素的试验:P30
⑴课本说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。压力相同时, 受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次试验结论是:压力的作用效果及压力和受力面积有关。本试验探讨问题时,采纳了限制变量法和对比法。
2, 压力的作用效果及压力的大小和受力面积的大小有关。
3, 物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
4, 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强.
5, 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)
6, 单位:帕斯卡(pa) 1pa = 1N/m2
意义:表示物体(地面, 桌面等)在每平方米的受力面积上受到的压力是1牛顿。
A, 运用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要留意是指两物体的接触部分)。
B, 特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体, 正方体, 长放体等)对桌面的压强P=ρgh。
⑷压强单位Pa的相识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。
7, 增大压强的方法:1)增大压力 举例:用力切菜易切断
2)减小受力面积 举例:磨刀不误砍柴功, 缝衣针做得很细
8, 减小压强的方法: 1)减小压力 举例:车辆行驶要限载
2)增大受力面积 举例:铁轨铺在路枕上, 坦克安装履带, 书包带较宽等。
9.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力, 压强问题:(固体的压力和压强问题)
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),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。
9.2, 液体压强(P33)
1, 产生缘由:液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;
液体具有流淌性,对容器侧壁有压强。
2, 液体压强的特点:
1)液体对容器的底部和侧壁有压强, 液体内部朝各个方向都有压强;
2)各个方向的压强随着深度增加而增大;
3)在同一深度,各个方向的压强是相等;
4)在同一深度,液体的压强还及液体的密度有关,液体密度越大, 压强越大。
3, 液体压强的公式:P=ρgh
⑴推导压强公式运用了建立志向模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立志向模型法,这个方法今后还会用到,请仔细体会。
⑵推导过程:(结合课本)
液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh。
液片受到的压力:F=G=mg=ρShg。
液片受到的压强:p=F/S=ρgh。
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A, 公式适用的条件为:液体。
B, 公式中物理量的单位为:P:Pa;g:N/kg;h:m。
C, 从公式中看出:液体的压强只及液体的密度和液体的深度有关,而及液体的质量, 体积, 重力, 容器的底面积, 容器形态均无关。闻名的帕斯卡破桶试验充分说明这一点。及浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度)P35
D, 液体压强及深度关系图象:
F=G F<G F>G
当固体的形态是柱体时,压强也可以用此公式进行推算
计算液体对容器的压力时,必需先由公式P=ρgh算出压强,再由公式 P=F/S,得到压力 F=PS 。特别状况:压强:对直柱形容器可先求F 用p=F/S
压力:①作图法;②对直柱形容器 F=G。
4, 连通器:上端开口, 下端连通的容器。
特点:连通器里的液体不流淌时, 各容器中的液面总保持相平, 即各容器的液体深度总是相等。
应用举例: 船闸, 茶壶, 锅炉的水位计, 乳牛自动喂水器。
9.3, 大气压强
1, 大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
2, 产生缘由:气体受到重力,且有流淌性,故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。
3, 闻名的证明大气压存在的试验:马德堡半球试验
其它证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上, 利用吸管吸饮料。
4, 首次精确测出大气压值的试验:托里拆利试验
A, 试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,则测量结果偏小。
B, 本试验若把水银改成水,则须要玻璃管的长度为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,长度变长。
E, 标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强,即P0=1.013×105Pa,在粗略计算时,标准大气压可以取105帕斯卡,约支持10m高的水柱。
5, 气压计和种类:水银气压计, 金属盒气压计(无液气压计)
6, 大气压的应用实例:活塞式抽水机抽水, 离心式水泵, 用吸管吸饮料, 注射器吸药液
5, 大气压随高度的增加而减小,在海拔3000米内,每上升10m,大气压就减小100Pa;大气压还受气候的影响。一般状况是晴天的气压比阴天高,冬天气压比夏天高。
7, 大气压及沸点:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时上升。高原上气压低,水的沸点低于100℃,所以烧饭要用高压锅。
9.4, 流体压强及流速的关系
1.物理学中把具有流淌性的液体和气体统称为流体。
2.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
3.应用:
1)乘客候车要站在安全线外;
2)飞机机翼做成流线型,上表面空气流淌的速度比下表面快,因而上表面压强小,下表面压强大,在机翼上下表面就存在着压强差,从而获得向上的升力;
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