压强与浮力

压强

1.压强：(1)压力：

①产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。②压力是作用在物体表面上的力。③方向：垂直于受力面。

④压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。

(2)压强是表示压力作用效果的一个物理量，它的大小与压力大小和受力面积有关。

(3)压强的定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强。

(4)公式：P=F/S。式中P表示压强，单位是帕斯卡;F表示压力，单位是牛顿;S表示受力面积，单位是平方米。

(5)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。

2.增大和减小压强的方法

(1)增大压强的方法：①增大压力：②减小受力面积。(2)减小压强的方法：①减小压力：②增大受力面积。

液体压强

1.液体压强的特点

(1)液体向各个方向都有压强。

(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。

(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。

(4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。

2.液体压强的大小

(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。

(2)公式：P=ρgh。式中，P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度，单位是米(m)。

3.连通器——液体压强的实际应用

(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。

(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下水道的弯管。

大气压强

1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。

2.大气压的测量——托里拆利实验

(1)实验方法：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用于指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开于指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。

(2)计算大气压的数值：P0=P水银=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。所以，标准大气压的数值为：P0=1.013Xl05Pa=76cmHg=760mmHg。

(3)以下操作对实验没有影响：

①玻璃管是否倾斜;

②玻璃管的粗细;

③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。

(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。

(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。

3.影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。

4.气压计——测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。

5.大气压的应用：抽水机等。

液体压强与流速的关系

1.在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。

浮力

1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。

2.一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。

3.浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′

4.阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。用公式表示为;F浮=G排。

(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。

(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。

浮力与物重的关系液体密度与物体密度物体运动状态

F浮>G物ρ液>ρ物物体上浮

F浮物ρ液<ρ物物体下沉

F浮=G物ρ液=ρ物物体悬浮在液体中任何深度处

浮力的应用

1.浸在液体中物体的浮沉条件

(1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。如右表：

物体所处状态浮力与物重的关系液体密度与物体密度的关系

漂浮F浮=G物ρ液>ρ物

悬浮F浮=G物ρ液=ρ物

沉底 F浮物ρ液<ρ物

(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。如右表：

2.应用

(1)轮船

①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。

②排水量：轮船满载时排开的水的质量。

(2)潜水艇

原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。

(3)气球和气艇

原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。

3浮力的计算方法：①称量法：F浮=G-F拉②平衡法：F浮=G物(悬浮或漂浮) 3压力差法：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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