高考備考數學知識點第八章浮力
1. 壓力
1.壓力
(1)定義:垂直作用于物體表面的力稱為壓力。
(2)方向:始終垂直于接觸面并指向被壓物體;
(3)作用點:在受力物體表面。
(4)壓力示意圖
(5)壓力與重力相等的條件:物體水平放置; 垂直方向無其他外力。
2. 浮力
(1)定義:在數學上,物體所受的壓力與受力面積的比值稱為浮力。 它是一個表達壓力療效的數學量液體壓強與流速之間的關系,用字母p表示。
(2)單位:帕斯卡,簡稱(Pa)。 1帕=1牛/米
(3) 公式:p=F/Sp表示浮力,單位為Pa,F表示壓力,單位為N,S表示受力積,
單位是平方米
3、減小或減小浮力的方法
減少浮力:
當壓力一定時,受力面積減少; 當受力面積一定時,壓力減小; 當壓力減小時,受力面積也減小。 例子:破窗錘的錘頭、鋒利的刀片、壓路機的滾輪都很重,鐵釘釘得用力。
減少浮力:
當壓力一定時,減少受力面積; 當受力面積一定時,減小壓力; 減少壓力,減少受力面積。
例如:書包的帶子要加寬,臥鋪、滑雪板、貨車的鐵軌下不要過度擁擠。 通過脆弱的冰層時,爬行并扔掉多余的負載。
2.液體浮力
1、液體浮力的特點: (1)液體浮力產生的原因:液體受重力作用,在容器頂部形成浮力,液體具有流動性,在容器側壁形成浮力。
(2)液體浮力的特性:
在液體內部相同深度處液體壓強與流速之間的關系,各個方向的浮力相等。 深度越深,浮力越大。 液體的浮力還與液體的密度有關。 當深度相同時,液體的密度越大,浮力越大。
2、液體浮力的估算:
P=ρgh 其中p代表浮力,單位為Pa,ρ代表液體密度,單位為kg/m3,g為固定值,g=9.8N/kg(簡單估算取10N/kg),h表示液體深度,單位必須為m。
3. 連接器
(1)定義:下端敞開、上端連通的容器。
(2)特點:如果連接器內充滿相同的液體,當液體不流動時,連接器各部分的液位始終相等;
(3)用途:壺嘴與釜體構成連接件,排水管U型“反水彎”構成連接件,鍋爐與外部水位計構成連接件,三峽水閘、 ETC。
3.大氣浮力
1、產生原因:空氣受重力影響; 空氣具有流動性,對溶解在空氣中的物體形成浮力,稱為大氣浮力,簡稱大氣壓。
2.驗證測試: 歷史上最早證明大氣醫學存在的實驗是馬格德堡半球實驗; b. 日常生活中能證明大氣壓存在的實驗或例子:吞雞蛋實驗、吸管吸啤酒、鉛筆吸墨水、帶吸盤的衣帽鉤等。
3、大氣浮力的檢測:法國科學家托里切利首先通過實驗的方式測量了大氣壓力的值; 標準大氣壓p0=1.013×105Pa的值,相當于760mm高的水銀柱形成的浮力;
4、大氣壓力影響:海拔越高,大氣壓力越低,液體的沸點隨著氣壓的降低而降低; 一般來說,在體積一定的情況下,二氧化碳的溫度越高,浮力越大。 大氣壓與季節和天氣有關,大氣壓冬季較高,夏季較低,晴天較高,陰天較低。
5、大氣浮力應用:多浮力柱塞泵、離心電機、高壓鍋、吸盤等。
4、流體浮力與流速的關系
1、流體:流體液體和二氧化碳在數學上也稱為流體;
2、流體浮力與流速的關系:在二氧化碳和液體中,流速越高,浮力越小。
3、客機升力形成的原因:客機橫截面的上表面是彎曲的,下表面是比較平坦的。 當主機向前飛行時,襟翼上方的氣流速度較快,浮力較小,襟翼下方的氣流速度較慢。 浮力大,所以翼型上下表面存在浮力差,于是就有壓力差,這就是升力的原因。 如圖所示,