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1、第九章 压强知识归纳第九章 压强帕斯卡简介：法国数学家、物理学家。他没有受过正规的学校教育，但由于有良好的家庭教育，语文学得很好，数学也学得很出色。16岁时参加了巴黎数学家和物理学家小组的学术活动，并发表了一篇有关圆锥曲线的出色论文。 帕斯卡在物理学方面的主要成就是对流体静力学和大气压强的研究。1653年发现了液体传递压强的规律，他还指出盛有液体的容器的器壁上所受的压强也仅跟深度有关。他还做了大气压强随高度变化及虹吸现象等实验。由于过度劳累，帕斯卡39岁就病逝于巴黎。为了纪念帕斯卡，用他的名字来命名压强的单位帕斯卡，简称“帕”。一、压强1、压力：把垂直作用在物体表面上并指向表面的力叫做压力。
2、2、原因：当两个物体相互接触并且发生挤压作用时就有压力产生。3、方向：压力的方向总是指向受力的物体并垂直于被压物体表面。4、压力与重力的区别。（1）它们是性质不同的两种力：压力是由于相互接触的两个物体互相挤压发生形变而产生的；而重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引作用而产生的。（2）压力的方向可以向上，可以向下，也可以沿水平方向，即只要指向物体表面并垂直于物体表面即可；而重力的方向总是竖直向下。（3）压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F = 物体的重力G。（4）固体可以大小方向不变地传递压力。【重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力
3、的大小。FFFFF压力： G G F+G G-F F-G F 】5、研究影响压力作用效果因素的实验：（1）受力面积相同时，压力越大压力作用效果越明显。（2）压力相同时，受力面积越小压力作用效果越明显。概括这实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。6、压强：物体单位面积上受到的压力叫做压强。压强是表示物体单位面积上所受力的大小的物理量。“单位面积”应理解为“单位受力面积”是指施加压力的物体与受压力的物体互相接触并挤压的面积。7、公式：P=F/S（压强=压力受力面积） P压强(单位：帕斯卡，符号：Pa) F压力(单位：牛顿，符号：N) S受力面积(单位：平方米，符号：） 【拓展：F=PS
4、(压力=压强受力面积)；S=F/P (受力面积=压力压强）】使用该公式计算压强时，关键是找出压力F和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分。特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强p=gh用该公式分析问题时切忌不能单纯用数学观点去分析得出压强与压力成正比、与受力面积成反比的错误结论，应注意当满足：压力F不变这一条件时压强与受力面积成反比才成立，进而得出比例式；当满足受力面积S不变时压强与压力成正比才成立，进而得出比例式。8、压强单位Pa的认识：帕斯卡是一个很小的单位，一粒西瓜籽平方在手上，对手的压强约为20Pa。成年人站立时对地面的压强约1.510 Pa。常
5、用压强单位还有百帕（hPa）,千帕（kPa），兆帕（MPa）9、压强与压力的区别（1）压力和压强是截然不同的两个概念：压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积，受力面积大小无关。压强是物体单位面积受到的压力，跟受力面积和压力大小有关。（2）压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿，跟一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位，它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米，称“帕斯卡”，简称“帕”。（3）任何物体能承受的压强有一定的限度，超过这个限度，物体就会损坏。10、影响压强作用效果的因素 （1）甲乙：受力面积一定时，压力越大，压强的作用效果越明显
6、。（此时压强与压力成正比） （2）乙丙：当压力一定时，受力面积越小，压强的作用效果越明显。（此时压强与受力面积成反比） 11、增大和减小压强的方法及应用：（1）在压力一定时，用增大（或减小）受力面积的方法来减小（或增大）压强；（2）在受力面积一定时，用增大（或减小）压力的方法来增大（或减小）压强：（3）铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等；缝一针做得很细、菜刀刀口很薄。12、流体的压强流体：液体和气体有很强的流动性，统称为流体。流体不仅对与之接触的物体施加压强，在流体的内部也存在压强。【流体是液体和气体的总称，是由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没有一
7、定的形状且具有流动性。流体都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大。】二、液体的压强1、液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下，将无压强可言。2、测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。3、液体压强的规律：（1）液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；（2）在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；（3）液体的压强随深度的增加而增大；（4）不同液体的压强与液体的密度有关。4、压强公式：（1）推导压强公式使用了建立理想模型法，二力平衡原理。（2）推导过程：圆柱体为模型：圆柱体底面积S、橡皮膜距
8、水面深度h、液体密度，当橡皮膜没有凹凸时：圆柱体体内水的体积V=Sh ；质量m=V=Sh橡皮膜受到圆柱体内水向下的压力：F=G=mg=Shg .橡皮膜受到受到圆柱体体外水向上的压力：F液= p液S 由二力平衡：F= F液，导出p液=gh（3）液体压强公式p=gh：P液体压强 Pa（帕）液体密度 kg/m （千克/立方米）g9.8N/kg （通常情况下可取g=10N/kg）h液体内部距自由液面的深度 m（米）a）公式适用的条件为：密度均匀统一的流体b）从公式中看出：液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一
9、点。c）液体压强与深度关系：大坝在建设时，都是呈梯形，就是因为水面越高底部的压强就越强。ph三、连通器与液压技术1、连通器：定义：上端开口，下部相连通的容器（1）原理：连通器里装同一种（密度均匀统一）液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平（2）应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。（3）特点：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即将开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来，容器内装同一种液体，将其中一根管固定，使另一
10、根管升高、降低或倾斜，可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。【虹吸原理：虹吸是一种流体力学现象，可以不借助泵而抽吸液体。处于较高位置的液体充满一根倒U形的管状结构（称为虹吸管）之后，开口于更低的位置。这种结构下，管子两端的液体压强差能够推动液体越过最高点，向另一端排放】2、液压技术（1）帕斯卡原理：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律称为帕斯卡原理。水由于受到重力作用对容器底部有压力，因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性，对容器壁有压力，因此液体对容器壁也存在压强。（2）探索过程：液压在几百年前，帕斯卡注意到一些生活现象，如没有灌水的水龙带是扁的水龙带接到自
11、来水龙头上，灌进水，就变成圆柱形了如果水龙带上有几个眼，就会有水从小眼里喷出来，喷射的方向是向四面八方的。水是往前流的，为什么能把水龙带撑圆？ 通过观察，帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验，帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球，球上连接一个圆筒，筒里有可以移动的活塞 （3）液体压强试验把水灌进球和筒里，向里压活塞，水便从各个小孔里喷射出来了，成了一支“多孔水枪” 帕斯卡球的实验证明，液体能够把它所受到的压强向各个方向传递通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多，这说明，每个孔所受到的压强都相同 帕斯卡通过“帕斯卡球”实验，得出著名的帕斯卡定律：加在密闭液体任一部分的压强，必然按其原来的大小，由液体向各
12、个方向传递”（3）应用：液压千斤顶，液压传动四、大气压1、概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，2、产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。3、大气压的存在实验证明：1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验。（马德保位于德国北部）小实验覆杯实验、皮碗模拟马德堡半球实验。4、大气压的实验测定：托里拆利实验。(1)实验过程：在长约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放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。(2)原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即
13、向上的大气压=水银柱产生的压强。(3)结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)(4)说明：A实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。B本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m C将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，液面垂直高度不变，长度变长。hD若外界大气压为H cmHg 试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。 H cmHg ：hh(H+h)cmHg ：hhhh(H-h)cmHg ：标准大气压： 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气
14、压：1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01105Pa 5、大气压的特点：(1)特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。(2)大气压变化规律：在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa6、测量工具：定义：测定大气压的仪器叫气压计。分类：水银气压计和无液气压计说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。8、沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。应用：高压锅。9、体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。10日常生活中应用：用塑料吸管从瓶中吸饮料给钢笔打水使用带吸盘的挂衣勾人做吸气运动共5页 - 1 -
