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1.壓力【F】
(1)定義:數(shù)學(xué)學(xué)中把垂直壓在物體表面上的力稱作壓力。
(2)形成條件:兩物體互相接觸,而且互相擠壓。
(3)方向:垂直于受力面,并指向受力物體。
(4)作用點:在接觸面上,且在被壓物體上。
(對物體進行受力剖析時,也可畫在物體的中心)
(5)大小:
壓力與重力的區(qū)別:①定義不同;②產(chǎn)生緣由不同;③大小無直接關(guān)系;④方向不一定相同;⑤作用點不同。
2.壓力的作用療效:
(1)跟壓力的大小有關(guān);
(2)還跟受力面積的大小有關(guān)。
3.浮力:
(1)數(shù)學(xué)意義:浮力是表示壓力作用療效的數(shù)學(xué)量。
(2)定義:壓力與受力面積之比(物體單位面積上遭到的壓力)稱作浮力。
【此公式為浮力的基本公式,適用于估算一切固體,液體和二氧化碳的浮力。】
(4)單位:
①國際單位:牛/米2,又稱作帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa。
②常用單位:百帕(hPa),千帕(kPa),兆帕(MPa)。
注:1帕=1牛/米2。
1帕的數(shù)學(xué)意義:若每平方米面積上遭到的壓力是1牛頓,這么浮力就是1帕斯卡。
(5)由浮力公式可知:
當(dāng)F一定時,p與S成正比;
當(dāng)S一定時,p與F成反比。
4.減小浮力的方式:
(1)壓力一定時,減小受力面積;
(2)受力面積一定時,減小壓力;
(3)減小受力面積的同時減小壓力。
5.減少浮力的方式:
(1)壓力一定時,減小受力面積;
(2)受力面積一定時,減少壓力;
(3)減小受力面積的同時減少壓力。
注:對于固體形成的浮力和壓力問題,通常的解題思路是先對物體進行受力剖析,求出壓力F,之后再依據(jù)公式求出浮力的大小。
(二)液體的浮力和連通器
1.液體和二氧化碳有很強的流動性,也稱為流體。
2.流體也遭到重力作用,但是具有流動性,所以,除了對與之接觸的物體形成浮力,在流體的內(nèi)部也存在浮力。
3.液體浮力的特征:
(1)液體對容器頂部和側(cè)壁都有浮力。
(2)液體內(nèi)部向各個方向都有浮力。
(3)液體內(nèi)部的浮力隨深度的降低而減小。
(4)在同一深度處,液體向各個方向的浮力大小相等。
(5)不同液體的浮力還跟液體的密度有關(guān),同一深度處密度大的液體壓強悍。
4.微小浮力計:研究液體浮力的儀器。原理:當(dāng)金屬盒上的橡皮膜遭到浮力時,U型管兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差,浮力越大,液面的高度差也越大。
5.液體浮力的估算:
(2)液體浮力的估算公式:p=ρgh
(3)公式剖析:由p=ρgh可知:
①液體的浮力只與液體的密度和深度有關(guān),與液體的質(zhì)量和容積無關(guān),與容器的形狀和底面積無關(guān)。
②深度h是指從液體的自由面到要估算浮力那一點的豎直距離。
③使用本公式時,要注意各個量必須統(tǒng)一成國際單位。
(4)對于液體形成的浮力和壓力問題,通常解題思路是先按照浮力公式p=ρgh求出浮力,之后再依據(jù)F=pS求出壓力F。
6.連通器
(1)定義:下端開口,上部相連通的容器稱作連通器。
(2)特性:連通器里的同一種液體不流動時,各容器中的液面總保持相平。
(3)應(yīng)用:水壺有關(guān)大氣壓強的實驗,爐窯水位計,水閘等都是借助連通器原理制成的。
(三)大氣浮力
1.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。
2.馬德堡半球?qū)嶒炗辛Φ淖C明了大氣壓的存在。(奧托·格里克)
3.托里拆利實驗,精確的測出了大氣壓的值。
4.一般把等于760mm水銀柱的大氣壓稱作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=柱=1.01×105pa
一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大概能支持10.3m高的火柱。
5.在托里拆利實驗中,
由此可知,玻璃管中液柱的高度只決定于當(dāng)時的大氣壓和所用液體的密度,而與玻璃管的長短,粗細,傾斜程度等其他誘因無關(guān)。
6.大氣壓隨高度的降低漸漸不均勻的降低。
7.拿來測定大氣壓的儀器稱作氣壓計。
(1)水銀氣壓計:檢測確切,但攜帶不便捷。
(2)金屬盒氣壓計(無液氣壓計):攜帶便捷。
無液氣壓計還可作為民航,徒步用的高度計。
注:同一地區(qū):陰天氣壓比晴天高;冬天氣壓比夏季高。
8.液體的沸點跟氣壓有關(guān),氣壓降低,沸點增加;氣壓減小,沸點下降。
注:高壓鍋原理:減小鍋內(nèi)氣壓有關(guān)大氣壓強的實驗,增強液體沸點。
9.二氧化碳浮力與容積的關(guān)系:在室溫不變時,一定質(zhì)量的二氧化碳,容積越小,浮力越大;容積越大,浮力越小。
素材來始于“秦皇島王兆斌化學(xué)工作室”