壓強和浮力 一、壓強 1,、壓強:(1)壓力: ①產生原因:由于物體相互接觸擠壓而產生的力,。②壓力是作用在物體表面上的力。③方向:垂直于受力面,。 ④壓力與重力的關系:力的產生原因不一定是由于重力引起的,,所以壓力大小不一定等于重力。只有當物體放置于水平地面上時壓力才等于重力,。 (2)壓強是表示壓力作用效果的一個物理量,,它的大小與壓力大小和受力面積有關。 (3)壓強的定義:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強,。 (4)公式:P=F/S,。式中P表示壓強,單位是帕斯卡,;F表示壓力,,單位是牛頓;S表示受力面積,,單位是平方米,。 (5)國際單位:帕斯卡,簡稱帕,,符號是Pa,。1Pa=lN/m2,,其物理意義是:lm2的面積上受到的壓力是1N。 2,、增大和減小壓強的方法 (1)增大壓強的方法:①增大壓力:②減小受力面積,。(2)減小壓強的方法:①減小壓力:②增大受力面積。 二,、液體壓強 1,、液體壓強的特點 (1)液體向各個方向都有壓強。 (2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等,。 (3)同種液體中,,深度越深,液體壓強越大,。 (4)在深度相同時,,液體密度越大,液體壓強越大,。 2,、液體壓強的大小 (1)液體壓強與液體密度和液體深度有關。 (2)公式:P=ρgh,。式中,,P表示液體壓強單位帕斯卡(Pa);ρ表示液體密度,,單位是千克每立方米(kg/m3),;h表示液體深度,單位是米(m),。 3,、連通器——液體壓強的實際應用 (1)原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相同的,。 (2)應用:水壺,、鍋爐水位計、水塔,、船鬧,、下水道的彎管。 三,、大氣壓強 1,、大氣壓產生的原因:由于重力的作用,并且空氣具有流動性,,因此發(fā)生擠壓而產生的,。 2、大氣壓的測量——托里拆利實驗 (1)實驗方法:在長約1m,、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,,用于指將管口堵住,,然后倒插在水銀槽中。放開于指,,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,,這時測出管內外水銀面高度差約為76cm。 (2)計算大氣壓的數值:P0=P水銀=ρgh=13,、6X103kg/m3X9,、8N/kgX0、76m=1,、013x105Pa,。所以,標準大氣壓的數值為:P0=1,、013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg,。 (3)以下操作對實驗沒有影響: ①玻璃管是否傾斜; ②玻璃管的粗細,; ③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置,。 (4)若實驗中玻璃管內不慎漏有少量空氣,液體高度減小,,則測量值要比真實值偏小,。 (5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。 3,、影響大氣壓的因素:高度,、天氣等。在海拔3000m以內,,大約每升高10m,大氣壓減小100Pa,。 4,、氣壓計——測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計,、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計),。 5、大氣壓的應用:抽水機等,。 四,、液體壓強與流速的關系 1、在氣體和液體中,,流速越大的位置壓強越小,。 2、飛機的升力的產生:飛機的機翼通常都做成上面凸起,、下面平直的形狀,。當飛機在機場跑道上滑行時,,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,,流過機翼下方的空氣速度慢,、壓強大。機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力,。 五,、浮力 1、當物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上托的力,,這個力就是浮力,。 2、一切浸在液體或氣體里的物體都受到豎直向上的浮力,。 3,、浮力=物體重-物體在液體中的彈簧秤讀數,即F浮=G-F′ 4,、阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,,大小等于它排開的液體受的重力。用公式表示為,;F浮=G排,。 (1)根據阿基米德原理可得出計算浮力大小的數學表達式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排,。 (2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體,。 浮力與物重的關系 液體密度與物體密度 物體運動狀態(tài) F浮>G物 ρ液>ρ物 物體上浮 F浮物 ρ液<ρ物 物體下沉 F浮=G物 ρ液=ρ物 物體懸浮在液體中任何深度處 六、浮力的應用 1,、浸在液體中物體的浮沉條件 (1)物體上浮,、下沉是運動過程,此時物體受非平衡力作用,。下沉的結果是沉到液體底部,,上浮的結果是浮出液面,最后漂浮在液面,。如右表: 物體所處狀態(tài) 浮力與物重的關系 液體密度與物體密度的關系 漂浮 F浮=G物 ρ液>ρ物 懸浮 F浮=G物 ρ液=ρ物 沉底 F浮物 ρ液<ρ物 (2)漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力,,在平衡力的作用下靜止不動。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),,物體的一部分浸入液體中,。懸浮是物體浸沒在液體內部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中,。如右表: 2,、應用 (1)輪船 ①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮力,,故輪船能漂浮在水面上,。 ②排水量:輪船滿載時排開的水的質量。 (2)潛水艇 原理:潛水艇體積一定,,靠水艙充水,、排水來改變自身重力,使重力小于,、大于或等于浮力來實現(xiàn)上浮,、下潛或懸浮的。 (3)氣球和氣艇 原理:氣球和飛艇體內充有密度小于空氣的氣體(氫氣,、氨氣,、熱空氣),通過改變氣囊里的氣體質量來改變自身體積,,從而改變所受浮力大小,。 3浮力的計算方法:①稱量法:F浮=G-F拉 ②平衡法:F浮=G物(懸浮或漂浮) 3壓力差法:F浮=F向上-F向下 4阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排 |
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