压强
1、压力的概念
(1)压力是指垂直作用在物体表面上的力。
(2)压力的方向总是与物体的接触面相垂直,且指向受力物体。
(3)压力的作用效果主要是使物体发生形变,形变大小与压力大小及受力面积有关。
2、压强的概念
(1)压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比(物体单位面积上受到的压力)。
(2)压强的物理意义:用于表示压力作用效果的物理量。
(3)压强的公式:P=F/S。
(4)压强的单位:
国际单位:帕斯卡(Pa)。1Pa=1N/m2
1Pa有多大?大概相当于一张报纸平铺时对桌面的压强。
常用单位还有kPa、MPa。
1MPa=103kPa=106pa。
3、增大、减小压强的方法
(1)增大压强的方法:增大压力、减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力、增大受力面积。
4、压强的推导公式:
p=F/S=G/S=ρgV/S=ρgSh/S=ρgh。(适用于柱形固体自由放置在水平面上)
5、压力与重力的关系
自由放置在水平面上的物体,压力大小等于重力大小,但重力和压力不是同一个力,重力作用点在重心,而压力的作用点在接触面上。
6、固体压强的切割问题
(1)横向切割:压力变小,受力面积不变,压强减小。
(2)纵向切割:柱形固体竖直切割后仍是柱体,可使用公式p=ρgh分析,压强不变。
(3)不规则切割:压力和受力面积都改变,可利用割补法转化为柱体,进行分析。
7、固体压强的叠放问题
(1)根据几何关系找出物体的面积,从而求出各个受力面积之间的关系。
(2)根据常用公式找出物体的重力,从而求出各个压力之间的关系。
(3)根据以上压力和受力面积,表示出所求的压强并进行计算。
8、固体压强的多状态计算
(1)分析物体的受力情况,画出受力分析图。
(2)列出平衡方程求出压力。
(3)根据公式P=F/S表示出压强,从而得到压强关系。
9、固体压强的变化量问题
当接触面保持为S不变,压力为F1时,压强用P1表示;压力为F2时,压强用P2表示。则压强变化量△P与压力变化量△F之间的关系为△P=△F/S。
液体的压强
1、液体压强的产生原因:液体受到重力作用,液体具有流动性。
2、静止液体的压强特点
(1)液体朝各个方向都有压强。
(2)同种液体,压强随深度的增加而增大。
(3)同种液体,同一深度,各个方向的压强都相等。
(4)不同液体在同一深度的压强与液体密度有关,液体密度越大,压强越大。
3、液体压强公式:p=ρgh
静态的液体压强大小只与液体的密度和液体的深度有关,深度指的是从自由液面到该点的竖直距离。
4、固体压力压强与液体压力压强解题的一般思路
(1)固体压力压强:先求出压力F,再利用P=F/S求出固体压强。
(2)液体压力压强:先利用p=ρgh求出压强P,再利用F=PS求出液体压力。
5、杯形问题
(1)柱形容器底部所受液体压力大小等于液体重力。
(2)宽口容器底部所受液体压力小于液体重力。
(3)缩口容器底部所受液体压力大小大于液体重力。
6、连通器:上端开口,下端连通的容器。
连通器里的各种液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
应用:船闸。
大气压强和流体压强
1、大气压强的存在和产生原因
(1)大气压强的概念:大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压。
(2)证明大气压强存在的实验:马德堡半球实验。
(3)大气压强产生的原因:空气受重力作用且具有流动性。
2、大气压强的测量实验——托里拆利实验
(1)将玻璃管稍上提或下压,管内外的水银面高度差不变;将玻璃管倾斜,管内水银柱的高度依旧不变,改变的是水银柱的长度。
(2)玻璃管上方混有空气,则试管内水银柱高度偏低,测量值偏小。
3、大气压强的影响因素
(1)高度:大气层中的空气越往高处越稀薄,所以大气压随高度的增大而减小。
(2)大气压的大小还与天气有关。气温越高,气压越低;湿度越大,气压越低。
4、密闭气体的压强的影响因素
(1)温度越高,密闭气体压强越大。
(2)压缩体积时,气体压强将变大。
5、沸点与气压的关系:液体上方的气体压强越大,液体的沸点越高。
6、大气压的应用
(1)利用吸盘搬运玻璃。
(2)用吸管,能从汽水瓶中把汽水吸入口中。
(3)活塞式抽水机。
7、流体压强与流速的关系
(1)在气体或液体中,流速越大的位置压强越小。
(2)常见两种模型:
(3)飞机的升力:机翼上方空气流速大,压强小;下方空气流速小,压强大,机翼受到向上的压力差就是飞机的升力。
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