來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2023-06-04 21:52:51
壓強與浮力
壓強
1.壓強:(1)壓力:
①產(chǎn)生原因:由于物體相互接觸擠壓而產(chǎn)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(guān)系:力的產(chǎn)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(dāng)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(guān)。
(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。
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(guān)。
(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(yīng)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(yīng)用:水壺、鍋爐水位計、水塔、船鬧、下水道的彎管。
大氣壓強
1.大氣壓產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內(nèi)外水銀面高度差約為76cm。
(2)計算大氣壓的數(shù)值:P0=P水銀=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=1.013x105Pa。所以,標準大氣壓的數(shù)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(nèi)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(nèi),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(yīng)用:抽水機等。
液體壓強與流速的關(guān)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(chǎn)生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當(dāng)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。
浮力
1.當(dāng)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(shù),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(jù)阿基米德原理可得出計算浮力大小的數(shù)學(xué)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(guān)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
浮力的應(yīng)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(jié)果是沉到液體底部,上浮的結(jié)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(guān)系液體密度與物體密度的關(guān)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(nèi)部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中。如右表:
2.應(yīng)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(zhì)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(nèi)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(zhì)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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