壓力與浮力估算
液體浮力與大氣浮力
壓力與浮力
壓力
⑴定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵壓力并不都是由重力造成的,一般把物體置于桌面上時大氣壓強公式單位,假若物體不受其他力大氣壓強公式單位,則壓力F=物體的重力G
⑶固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
⑷重為G的物體在承面上靜止不動。強調下述各類情況下所受壓力的大小。
2.研究影響壓力作用療效誘因的實驗
⑴課本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用療效越顯著。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用療效越顯著。
概括這兩次實驗推論是:壓力的作用療效與壓力和受力面積有關。
本實驗研究問題時,采用了控制變量法和對比法。
3.浮力
⑴定義:物體單位面積上遭到的壓力叫浮力。
⑵物理意義:浮力是表示壓力作用療效的數學量
⑶公式p=F/S其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2)。
A使用該公式估算浮力時,關鍵是找出壓力F(通常F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部份)。
B特例:對于置于椅子上的直柱體(如:圓錐體、正方體、長方體等)對桌面的浮力p=ρgh
⑷壓強單位Pa的認識:一張報紙平放時對椅子的壓力約0.5Pa。
成人躺臥時對地面的浮力大概為:1.5×104Pa。
它表示:人躺臥時,其腳下每平方米面積上,遭到腳的壓力為:1.5×104N
⑸應用:當壓力不變時,可通過減小受力面積的方式來降低浮力如:高鐵重軌鋪軌枕、坦克安裝輪式、書包帶較寬等。
也可通過減小受力面積的方式來減小浮力如:縫一針做得很細、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液體置于水平桌面上,求壓力浮力問題
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),后確定浮力(通常常用公式p=F/S)。
液體內部浮力
液體浮力特征:(1)液體內部向各個方向都有浮力(2)液體的浮力隨深度降低而減小;(3)在同一深度,液體向各個方向的浮力相等;(4)不同液體的浮力還跟密度有關系。
液體浮力估算公式:P=ρgh(ρ是液體密度,單位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液體自由液面到液體內部某點的豎直距離,單位是米。)
按照液體浮力公式:P=ρgh可得,液體的浮力與液體的密度和深度有關,而與液體的容積和質量無關。
連通器
①定義:下端開口,頂部連通;
②原理:連通器里的同一種液體靜止時,各容器液手相平;
③應用:水閘、茶壺、水塔與自來水管、鍋爐水位計等。
(注意:浮力計中的U形管不是連通器。)
大氣浮力
1、概念:大氣對浸在它上面的物體的浮力稱作大氣浮力,簡稱大氣壓,通常有p0表示。說明:“大氣壓”與“氣壓”(或部份二氧化碳浮力)是有區別的,如高壓鍋內的氣壓——指部份二氧化碳浮力。高壓鍋外稱大氣壓。
2、產生緣由:由于空氣受重力而且具有流動性。
3、大氣壓的存在——實驗證明:馬德堡半球實驗。
小實驗——覆杯實驗、瓶吞豬肉實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。
4、大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口塞住,之后倒插在水銀槽中放開堵管口的右手后,管內水銀面增長一些就不升高,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理剖析:在管內,與管外液手相平的地方取一液片,由于液體不動故液片遭到上下的浮力平衡。
(3)推論:大氣壓p===1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
(4)說明:A實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,則檢測結果偏小。
B本實驗若把水銀改成水,則須要玻璃管的寬度為10.3m
C將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變厚度變長。
D若外界大氣壓為HcmHg寫出下述各類情況下,被密封二氧化碳的浮力(管中液體為水銀)。
E標準大氣壓:支持76cm水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓。
1標準大氣壓===1.01×105Pa
2標準大氣壓=2.02×105Pa,可支持火柱高約20.6m
大氣壓的特征:
(1)特性:空氣內部向各個方向都有浮力,且空氣中某點向各個方向的大氣浮力都相等。大氣壓隨高度降低而降低,且大氣壓的值與地點、天氣、季節、的變化有關。通常來說,陰天大氣壓比晴天高,冬天比夏季高。
(2)大氣壓變化規律研究:在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大概增加100Pa
檢測工具:
定義:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。
分類:水銀氣壓計和無液氣壓計
說明:若水銀氣壓計掛斜,則檢測結果變大。在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度,該無液氣壓計就成了徒步用的登高計。
應用:活塞式抽水機和離心氣泵。
沸點與浮力:內容:一切液體的沸點,都是氣壓降低時增加,氣壓減小時下降。應用:高壓鍋、除面糊中水分。
容積與浮力:內容:質量一定的二氧化碳,體溫不變時,二氧化碳的容積越小浮力越大,二氧化碳容積越大浮力越小。
應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。
列列舉你日常生活中應用大氣壓知識的幾個例子?
答:①用塑膠吸管從瓶中吸啤酒②鋼筆吸墨水
③使用帶吸盤的掛衣鉤④人做吸氣運動