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1、 第九章 压强 压力 概念 垂直压在物体表面的力叫做压力 方向 垂直于受力面 指向被压的物体 作用点 作用在受力面上 大小 重力和压力是两个完全不同的力 只有当物体在水平面自然静止时 物体对水平支持面的压力才与物体受至的重力在数值上相等 有 F G mg 但压力并不是总等于重力 压强 1 压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关 2 物理意义 压强是表示压力作用效果的物理量 3 概念 物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强 4 公式 P F S F表示压力 S表示物体的受力面积 5 单位 帕斯卡 符号为 Pa 1Pa 1N m2意义 1Pa表示物体 地面 桌面等 在每平方米的受力面积上
2、受到的压力是1牛顿 压强大小 增大 1 增大压力 举例 用力切菜等 2 减小受力面积 举例 把菜刀磨锋利 推土机的铲刃 汽车上的安全锤 图钉的尖头 注射器的针头等 减少 1 减小压力 举例 车辆行驶要限载等 2 增大受力面积 举例 铁轨铺在路枕上 坦克的履带 滑雪板 高楼的地基 坐在沙发比坐在板凳上舒服等 液体压强 产生原因 液体受到重力作用 对支持它的容器底部有压强 液体具有流动性 对容器侧壁有压强 2 特点 1 液体对容器的底部和侧壁有压强 液体内部朝各个方向都有压强 2 各个方向的压强随着深度增加而增大 3 在同一深度 各个方向的压强是相等的 4 在同一深度 液体的压强还与液体的密度有关
3、 液体密度越大 压强越大 液体压强 公式 P gh 表示液体的密度 h表示液体的深度 1cm的水柱的压强是100Pa 补充 1 液体压强只与液体的密度和液体的深度有关 而与液体的体积 质量等其他因素无关 与浸入液体中物体的密度无关 注意 深度不是高度 2 当固体的形状是柱体时 压强也可以用此公式进行推算 3 计算液体对容器的压力时 必须先由公式P gh算出压强 再由公式P F S 得到压力F PS 连通器 概念 上端开口 下端连通的容器 特点 连通器里的液体不流动时 各容器中的液面总保持相平 即各容器的液体深度总是相等 3 应用举例 船闸 三峡船闸 茶壶 锅炉的水位计等 大气压强 概念 大气对
4、浸在其中的物体产生的压强叫大气压强 简称大气压 产生原因 气体受到重力 且有流动性 故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强 大气压存在的现象 1 著名的证明大气压存在的实验 马德堡半球实验 2 证明大气压存在的现象举例 吸盘挂衣钩能紧贴在墙上 利用吸管吸饮料等 大气压力的测量 1 吸盘 测力计来测量大气压 此方法不能准确测量大气压 2 托里拆利实验 是首次准确测出大气压值的实验 实验结论 标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强 即P0 gh 1 36 104Kg 9 8N Kg 0 76m 1 013 105Pa 在粗略计算时 标准大气压可以取105帕斯卡 约支持10m高的水柱 3 用气压计
5、来测量 气压计的种类有水银气压计 金属盒气压计 又称无液气压计 其主要部分是一个波纹真空金属盒 大气压强小知识 1 大气压随高度的增加而减小 在海拔3000米内 每升高10m 大气压就减小100Pa 相当于1cm高度水柱的压强 2 经计算 一个45平方米的屋面在标准大气压下受到的大气压力是4 5 106N 一个50Kg的成年人受到的重力是500N 该屋面受到的压力是成年人受到的重力的9000倍 3 大气压还受气候和天气的影响 一般的夏天的气压要比冬天的气压低 晴天就比阴雨天压强高 4 液体的沸点随液体表面的气压增大而增大 应用 高压锅 现实运用大气压强的例子 1 活塞式抽水机 工作原理是 利用
6、活塞的移动来排出空气 使内部的气压低于大气压 在大气压的作用下 使水从低处抽到高处 2 离心式抽水机 工作原理是 水泵站启动前 先往泵壳内灌满水 排出泵壳内的空气 当启动时 叶轮在电动机的带动下高速旋转 泵壳内的水也随叶轮高速旋转 同时被甩出水管 这是叶轮附近的压强减少 大气压使低处水推开底阀 沿进水管进入泵壳 这样一直循环下去 就不断把水抽到高处 水泵的吸程可以高于10米 说明它不是完全利用大气压工作的 如果只利用大气压工作 最多只能压10米高 3 抽水机抽水 4 用吸管吸饮料 5 注射器吸药液 6 人的肺部呼吸的过程 流体 1 概念 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体 2 常见的流体 1 空气 2 水3 流体的压强 流体流动时的压强叫做流体的压强 流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 实验 1 硬币上方吹气 硬币跳起来 2 在两页纸之间吹气 纸紧紧贴在一起 3 应用实例 1 乘客在火车站台上候车时 要站在安全线外 2 飞机的升力 原理 飞机机翼做成流线型 上表面空气流动的速度比下表面快 因而上表面压强小 下表面压强大 在机翼上下表面就存在着压强差 从而获得向上的升力 注意 飞机飞翔不是因为空气浮力 而是因为压力差 3 煤气灶的燃烧头尖嘴设计 4 热水器的冷热水混合阀门设计
