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[!--downpath--]新東方在線高考頻道為大家整理了中學數(shù)學與熱學知識點解析：浮力（液體浮力、大氣壓），供大家參考，希望對大家有所幫助！
1、壓力
化學中的壓力（F）是指垂直作用于物體表面的力。 壓力不同于引力：壓力是彈力，是兩個相互接觸的物體擠壓變形而形成的，而引力是由于靠近地面的物體被月球吸引而形成的； 壓力方向與受力物體的接觸手掌垂直，但重力方向仍垂直向上； 壓力作用于物體的接觸面，而重力作用于物體的重心。 壓力的大小與重力無關(guān)。 當物體放置在水平面上時，物體在水平面上的壓力大小可以等于物體重力的大小。
壓力會使物體變形。 在受力面積相同的情況下，壓力越大，壓力的作用越明顯（此時浮力與壓力成反比）； 在相同的壓力下，受力面積越小，壓力的作用越明顯（這里浮力與受力面積成正比）。 當受力面積和壓力不同時，通過比較物體單位面積上的壓力來比較壓力的效果。 單位面積物體所受的壓力稱為浮力 (p)。 根據(jù)浮力的定義可得，在國際單位制中，浮力的單位是N/m2，稱為帕斯卡（Pa）。 1帕表示1平方米面積上的壓力為1牛頓。 Pa是一個很小的單位。 將一張紙平鋪在桌子上或?qū)?顆芝麻平放在桌子上，所形成的浮力約為1帕。
2.液體的浮力
液體容器底部、內(nèi)壁和內(nèi)部的浮力稱為液體浮力，簡稱油壓。
液體具有重力，因此對容器底部有浮力。 液體深度越大，浮力越大； 液體密度越大，浮力越大。 液體是可移動的，因此液體會在“限制”其流動的側(cè)壁上產(chǎn)生浮力。 例如，水在圓柱體的不同高度射出空氣，孔的高度越高，射出的距離越近，這種現(xiàn)象說明液體在容器的側(cè)壁上有浮力，而孔的浮力容器側(cè)壁上的液體隨著深度的減小而減少。
游泳時，潛入水底會感覺到頸部和四肢在水下的壓力，這說明液體內(nèi)部也有浮力。 可以用U型管浮力計研究液體內(nèi)部的浮力規(guī)律。 U型管浮力計的右管開口朝下，左管通過橡膠管與貼有橡皮膜的金屬盒相連。 當浮力計金屬盒的橡膠膜不受壓時，U型管內(nèi)的兩液手水平； 當浮力計金屬盒的橡膠膜承受不同的壓力時，壓力越大，U型管內(nèi)的液位差就越大； 將浮力計的金屬盒倒入不同深度的底部時，可以觀察到，深度越深，U型管內(nèi)的液位差越大； 將浮力計的金屬盒放入底部相同深度，改變橡皮膜的方向，U型管內(nèi)的液位差保持不變； 將浮力計的金屬盒置于同一深度的水和濃鹽水中，觀察到U型管內(nèi)的液位差在鹽水中明顯較大。 可見，液體內(nèi)部的浮力取決于液體的密度和液體內(nèi)部的深度：同一液體的深度越深，浮力越大； 同樣的液體，同樣的深度，液體在各個方向都有浮力，各個方向的浮力都相等； 當不同液體的深度相同時，液體的密度越大，浮力越大。
設(shè)想在密度為ρ的液體中，在液面以下深度h處有一個面積為S的水平液面，然后在液面上方有一個體積為Sh的液柱大氣壓強與天氣的關(guān)系，液體柱等于水平液面壓力，所以水平液面上的浮力為 。 該公式不僅適用于估算液體內(nèi)部的浮力，也適用于柱狀固體。
從公式p=ρgh可以看出，液體內(nèi)部的浮力與液體的質(zhì)量無關(guān)。 如圖所示，在兩個容器中分別放相同高度的水，水的質(zhì)量是不一樣的。 將U型浮力計的金屬盒分別放入兩個容器的頂部，兩個液面的高度差相同。 實際上，容器A中液體在容器頂部的壓力小于液體的重力，而容器B中液體在容器頂部的壓力大于液體的重力。
3.大氣浮力
月球周圍有一層厚厚的空氣，主要由甲烷、氧氣、二氧化碳、水蒸氣和氦、氖、氬等二氧化碳組成。 一般把整層空氣稱為大氣層。 它圍繞月球上下密集分布，全長1000公里。 所有浸入大氣中的物體都會在其上受到大氣的浮力作用。 大氣浮力（p0）是指空氣在月球上某一位置形成的浮力，簡稱大氣壓力。 吞下瓶子里的雞蛋，蓋住杯子的現(xiàn)象，證明大氣壓確實存在。 1654年，日本馬格德堡的校長兼學者奧托格里克和他的助手們在兩個半球形銅殼中間套上橡膠圈，將兩個半球形殼裝滿水，放在一起，然后抽出所有的水。 球內(nèi)形成真空，最后氣嘴上的龍頭緊緊關(guān)閉，周圍的大氣將兩個半球緊緊地壓在一起。 需要 16 匹馬才能將它們拉開。 Otto Glick 做了詳細的解釋：“通常我們把兩個半球緊緊地合在一起，不費吹灰之力就會分開。這是因為球內(nèi)外都有大氣壓力，相互抵消。似乎有不，就像是大氣層的作用，明天，我把它抽空后，球體內(nèi)部就沒有向外的大氣壓力了，只有外面的大氣層將兩個半球緊緊的擋住了……”這個馬格德堡半球?qū)嶒炞C明，大氣層壓力確實存在，但大得驚人，真空吊掛、吸管吸啤酒，都是靠大氣壓。
1643年，荷蘭科學家托里切利首先通過實驗測量了大氣壓力值。 取一根長約1米的密閉玻璃細管，管內(nèi)裝滿水銀并排氣，用另一只手的手指將玻璃管的開口端緊緊封住大氣壓強與天氣的關(guān)系，小心地將玻璃管倒置插入裝滿水銀的管中管子。 當開口端完全浸沒在水銀罐中時，松開中指。 當管內(nèi)外的水銀液面高度差約為76厘米時，它才剛剛停止生長。 這個實驗表明，大氣浮力形成的浮力相當于76分米水銀的浮力。 如果玻璃管逐漸傾斜，管內(nèi)水銀柱的垂直高度保持不變； 如果用不同直徑和不同長度的玻璃管重復實驗，可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的垂直高度保持不變，說明大氣浮力與玻璃管的厚度和長度無關(guān)。 規(guī)定能承受76分米水銀的大氣壓稱為標準大氣壓，即p0=ρgh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.01×105 Pa。一個標準大氣壓可以支撐10.34米高的火柱，所以托里拆利實驗不能用水代替水銀。 水銀氣壓計和無液氣壓計測量大氣壓力。
大氣壓力隨高度降低而降低； 大氣壓的分布和變化也與天氣密切相關(guān)，晴高陰低，冬高夏低。 浮力小的地方，水的沸點相應(yīng)升高。
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