(一)压强

1、压力

(1)定义:物理学中把垂直压在物体表面的力叫作压力。

(2)方向:垂直于物体的受力面且指向被压物体内部。压力的方向不一定是竖直向下的。

(3)大小:压力的大小与物体所受的重力、物体的运动状态等无必然联系。在不同的情况下,压力的大小并不相同。

2、压强

(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。

(2)物理意义:反映压力的作用效果的物理量。

(3)公式:  ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积。

3、增大和减小压强的方法

(1)增大压强的方法:

①当受力面积一定时,增大压力;

②当压力一定时,减小受力面积;

③在增大压力的同时,减小受力面积。

(2)减小压强的方法:

①当受力面积一定时,减小压力;

②当压力一定时,增大受力面积;

③在减小压力的同时,增大受力面积。

(二)液体的压强

1、液体的压强

(1)产生的原因:由于液体的重力作用,液体对容器底部产生压强;又由于液体具有流动性,液体对容器壁也有压强。

(2)液体内部压强的特点如下:

①液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;

②液体的压强随深度的增加而增大;

③液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。

2、液体压强的大小

公式:。   式中:p表示液体压强,单位为帕[斯卡](Pa);表示液体密度,单位为

千克/米3(kg/m3);h表示液体深度,单位为米(m);g取9.8N/kg。运用公式时应统一单位:的单位用

kg/m3、h的单位用m,压强的单位是Pa。

3、连通器

(1)定义:上端开口、底部连通的容器叫作连通器。

(2)原理:如果连通器里只有一种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度相同。

(3)应用:水壶的壶身与壶嘴、锅炉的炉身与外面的水位计组成的都是连通器,这类设备正是利用连通器的特点来设计制造的。目前,世界上最大的人造连通器是我国的三峡船闸。

(三)大气压强

1、大气压强

(1)大气压强:包围在地球周围的空气层叫作大气层,大气对浸在其中的物体的压强叫作大气压强,简称大气压。

(2)单位及换算。国际单位:帕斯卡。常用单位:厘米水银柱、毫米水银柱和标准大气压等;通常把760毫米水银柱的大气压叫作标准大气压。1标准大气压=760毫米水银柱=1.01325×105帕。

2、大气压的存在

(1)气体有重力,所以气体有压强。气体有流动性,所以气体内部朝各个方向都有压强。

(2)气体压强受质量和温度等因素的影响。当气体质量一定时,温度越高,气体压强越大;当温度一定时,气体质量越大,气体压强越大。

(3)证明大气压存在的著名实验:马德堡半球实验。

3、大气压的测量

(1)托里拆利实验:在长1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,缓慢放开堵管口的手指,待管内水银静止不流动时,管内外水银面的高度差约760mm。管内水银面上方是真空,管外水银面上受到大气压强,正是大气压强支持着玻璃管内760mm高的水银柱。

(2)气压计:用来测定大气压的仪器叫作气压计。气压计有水银气压计和金属盒气压计,金属盒气压计也叫作无液气压计,若无液气压计的刻度盘上标的是对应大气压值的高度值,就成了登山用的高度计。

(3)大气压的变化规律:

①大气压随高度升高而减小。因为离地面越高的地方,空气越稀薄,所以大气压强也越小。

②同一地点的大气压还随季节、气候、天气情况而变化,但变化范围不大。

(4)大气压跟液体沸点的关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。因此,同一种液体的沸点并不是固定不变的。通常说水的沸点是100℃,是指在1个标准大气压下的沸点。

4、大气压的应用

活塞式抽水机、离心式水泵、圆珠笔、中性笔、吸管、拔火罐等都是利用大气压的原理来工作的。

(四)流体压强与流速的关系

1、流体

物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体,处于流动时的液体和气体的内部的压强与不流动时的压强不相同,并且流速越大的位置,压强越小。

2、流体压强与流速的关系

液体压强与流速的关系和气体压强与流速的关系统称为流体压强与流速的关系。流体的流速越大,压强越小。

3、飞机的升力

迎面吹来的风被机翼分成两部分,如图9-1所示。由于机翼横截面的形状上、下不对称,在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,空气对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,空气对机翼的压强较大。因此,在机翼的上、下表面就产生了压强差,这就是向上的升力。

图9-1

二、主要考点梳理

1

压力

要求知道压力的概念、方向,知道压力和重力的关系;

2

压强

要求理解压强的概念,会用控制变量法研究影响压力作用效果的因素,能用压强公式进行简单计算,知道增大和减小压强的方法及相关实例;

3

液体压强

要求会用控制变量法研究影响液体压强大小的因素,了解液体压强的应用实例,知道连通器的特点及生活中应用连通器的实例,会用进行简单计算;

4

大气压强

要求知道证明大气存在的实例,了解大气压产生的原因,了解大气压的测量方法,知道大气压随高度的增加而降低;

5

流体压强

要求知道液体压强和流速的关系,能解释生活中的相关现象。

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