第一节:压强的概念与计算
1. 压力的定义:垂直作用于物体表面的力,被称为压力。其方向垂直于物体表面,并指向被压物体。压力的作用点位于被压物体的表面上。
压力的作用效果与压力大小及受力面积密切相关。当压力增大且受力面积减小时,压力的作用效果将更为显著。
2. 压强的定义:压强是指物体所受压力与受力面积之比。
压强公式为 p=f/s,其中p的单位为帕斯卡(pa),1pa等于每平方米承受1牛顿的压力。压力f的单位为牛顿(n),而受力面积s的单位为平方米(m²)。
3. 压强公式的变形:p=f/s 同样可以推导出 f=ps 以及 s=f/p。
4. 增大或减小压强的方法:(1)保持s不变,增大压力;(2)保持f不变,减小受力面积;(3)同时增大压力并减小受力面积,这样能更有效地增加压强。相反,要减小压强则应采取相反的措施。
第二节:液体的压强特性
1. 压强产生的原因:液体受到重力的作用且具有流动性。
液体压强的测量工具是压强计。液面高度差越大,则液体压强也越大。
2. 液体压强的特点:液体对容器底和壁都产生压强;液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还与密度有关。
3. 液体压强的计算公式:p=ρgh,其中ρ代表液体的密度,单位为kg/m³;g为重力加速度,约为9.8 n/kg;h为深度,即液体自由液面到液体内部某点的竖直距离。
第三节:大气压强及其应用
1. 马德堡半球实验是证明大气压强存在的著名实验。吸盘、悬空塑料管里的水不会流出等都是大气压强的体现。
2. 大气压强的产生原因:空气受到重力作用。大气压强随高度的增加而减小。
3. 托里拆利实验是测定大气压强值的实验,测得的大气压值与实验工具的细、粗、形状等因素无关。
4. 气压计用于测定大气压强。常见的有水银气压计和无液气压计。
5. 标准大气压的定义及换算关系:1标准大气压等于76cm水银柱的大气压,换算成单位为pa的数值约为1.013x 10^5 pa。
6. 沸点与气压的关系:液体的沸点随液面气压的减小而降低,随液面气压的增大而升高。
7. 大气压力的应用:抽水机利用大气压力将水从低处抽到高处。在标准大气压下,抽水机至多可将水抽到约10.34m的高度。
第四节:流体压强与流速的关系
流体的压强与流速有关。流速大的地方,压强小;流速小的地方,压强大。例如飞机的升力就是由于机翼上下方流速不同导致的上下表面压强差而产生的。