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[!--downpath--]壓力
1.定義
垂直壓在物體表面的力稱作壓力。字母“F”,單位“牛頓不大氣壓強產生的是,N”。
2.方向
垂直于受力面
3.作用點
作用在受力面上(壓力示意圖:力的作用點要畫在受力面上,不能畫在物體的重心上。)
4.大小
只有當物體在水平面自然靜止時,物體對水平支持面的壓力才與物體所受重力在數值上相等,有:F=G=mg,但壓力并不是重力。
5.壓力的特征
①壓力是發生在互相接觸的兩個物體的接觸面上的接觸力,任何彼此分離的物體是不會形成壓力的。
②壓力是與物體形變相關聯的一種彈力,壓力是因為物體之間互相擠壓,彼此造成形變形成的。
③方向:垂直于物體表面(受力面),并指向被壓物體。
6.壓力與重力
(1)區別
①從力的性質
壓力——彈力;重力——引力
②從力的作用點
壓力作用在互相擠壓的兩個物體的接觸面上;重力作用在物體的重心上
③從施力物體
壓力——產生擠壓作用的物體;引力——地球
④從力的方向
壓力——垂直于接觸面;引力——豎直向上
⑤從力的大小
壓力——由互相擠壓發生形變的程度定;重力——G=mg
⑥從形成緣由
壓力——物體間互相擠壓;重力——地球吸引
(2)聯系
①有的壓力是由重力形成的
②只有處于水平面,且豎直方向上只受重力和支持力的物體,其對水平面的壓力的大小、方向才跟物體自身重力的大小和方向相同。但此時壓力仍不是重力。
浮力
1.定義
物體所受壓力的大小與受力面積之比稱作浮力。字母“P”,單位“帕斯卡,Pa”
2.數學意義
拿來表示壓力作用療效的數學量
3.公式
P=F/S1Pa=1N/m2(表示物體在每平方米的受力面積上遭到的壓力是1牛頓)
4.減小或減少浮力的方式
(1)減小浮力的方式
①增大壓力,例:使勁切肉易切斷
②減小受力面積,例:磨刀不誤砍柴工
③增大壓力同時減小受力面積,例:釘釘子時,鐵釘尖部很尖,且使勁
(2)減少浮力的方式
①減小壓力,例:汽車行駛要限載、易破損的物體不能太高
②增大受力面積,例:鐵軌鋪在路枕上、坦克安裝輪式
5.壓力與浮力
壓力:支撐面遭到的全部垂直作用的力,和受力面積無關。
浮力:單位面積上遭到的力,浮力與受力面積有關。(評判壓力作用療效的是浮力)
6.比較浮力的方式
①壓力相同時,比較受力面積。
②受力面積相同時,比較壓力。
③受力面積與壓力均不同時,公式估算。
液體浮力
1.形成緣由
①液體遭到重力作用,對支持它的容器頂部有浮力。
②液體具有流動性,對容器側壁有浮力。
現象:礦泉射手的頂部及側壁有小孔時,都有液體流出;噴泉中的水向下噴吐,表明液體對容器底、容器側壁以及液體內部都有浮力。
2.液體浮力的特征
(1)液體對容器的頂部和側壁有浮力,液體內部朝各個方向都有浮力;
(2)各個方向的浮力隨著深度降低而減小;
(3)在同一深度,各個方向的浮力是相等的;
(4)在同一深度,液體的浮力還與液體的密度有關,液體密度越大,浮力越大。
3.液體浮力公式
P=ρgh
液體浮力只與液體的密度、深度有關,而與液體的容積、質量無關。與溶入液體中物體的密度無關(深度不是高度)。當固體的形狀是柱體時,浮力也可以用此公式進行估算。
注意:估算液體對容器的壓力時,必須先由公式P=ρgh算出浮力,再由公式P=F/S,得到壓力F=PS
4.液體浮力計
檢測液體內部浮力的儀器
原理:當探頭上的橡皮膜遭到浮力時,U形管兩側液面出現高度差,兩側的高度差表示浮力的大小,浮力越大,高度差越大。
5.實驗方式(控制變量法)
①改變U形管浮力探頭的方向,控制深度、液體密度
U形管兩側液面高度差不變,即液體內部浮力不變,說明液體內部浮力與方向無關。
推論:液體內部向各個方向都有浮力,同種液體在同一深度的各處,向各個方向的浮力都相同。
②改變深度,控制液體密度,探頭方向相同
U形管兩側液面高度差變大,浮力變大是由深度變大造成的。
推論:液體內部浮力隨深度的降低而減小。
③改變液體密度,控制探頭方向,控制深度
U形管兩側液面高度差變大,浮力變大是由液體密度變大造成的。
推論:不同的液體,在同一深度形成的浮力大小與液體的密度有關,密度越大,浮力越大。
6.解析實驗
①實驗前應檢測蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各聯接處是否漏水。方式是用一恒力作用一段時間,看浮力計兩管液面的高度差是否發生變化,如不發生變化,說明不漏水。
②不能讓浮力計兩管中液面高度差過大,以免部份液體從管中流出。
大氣浮力
1.大氣浮力
指月球周圍的空氣形成的浮力。月球表面的空氣遭到重力的作用,并具有流動性,因而形成了大氣浮力。
2.大氣浮力向各個方向都有,在同一位置向各個方向的大氣浮力相等,其方向是垂直于物體表面的。
3.大氣的密度不均勻,不能應用液體浮力公式。
4.我們平常不能感遭到大氣浮力的緣由:人體內也存在二氧化碳,身體內外空氣相通,身體各部位內外所受壓力相等。
5.我們用吸管喝啤酒不是吸力,而是靠的大氣壓的力量。
6.證明大氣浮力存在的實驗:馬德堡半球實驗、托里拆利實驗、覆杯實驗
7.大氣浮力常見實例:塑膠吸盤、吸管吸啤酒、活塞式抽水機
大氣浮力的檢測
托里拆利實驗
1.原理
水銀柱形成的浮力等于當時大氣所形成的浮力。
2.具體做法
①在長約1m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀;
②將管口塞住,倒立著浸入在水銀槽中,握住管口,管內水銀升高一些;
③用刻度尺測出管內外水銀面的高度差,這段水銀柱形成的浮力即為所測的大氣壓;
④水銀柱內外水銀面的高度差是760mm,這個浮力稱作標明大氣壓。
3.實驗注意事項
①管內要飽含水銀,不能有氣泡;
②水銀柱的高度是指管內外水銀面的豎直高度差,不是指管傾斜時水銀柱的厚度,所以只要檢測正確,玻璃管傾斜不影響實驗結果。
③管內水銀柱高度只隨外界大氣壓的變化而變化,與管的粗細、長度無關。
④玻璃管口在水銀槽的深度不影響實驗結果不大氣壓強產生的是,管口向下提或向上按,只能改變水銀上方真空部份的容積,而水銀柱的高度不變。
⑤大氣壓隨高度、天氣等變化而變化,1標準大氣壓=1.*5Pa
⑥當把托里拆利實驗中的水銀柱換成水時,在1標準大氣壓下,大氣壓支持的火柱高度h=p/gρ≈10.3m
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文末
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