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第九章——壓強初二物理下冊第1節:壓強壓力的作用效果。壓強茫茫白雪中,兩個人對雪地的壓力是差不多的。但是一個陷下去了,而另一個卻沒有。看來壓力作用的效果不只和壓力有關。
再比如,小小的蚊子能輕而易舉地用口器把皮膚刺破,而重重的駱駝卻不會陷進沙子中。
通過這些,我們想到:壓力對物體的作用不僅和壓力的大小有關,還和受力面積有關。壓強實驗:探究影響壓力作用效果的因素
甲圖把小桌放到海綿上;乙圖在桌面上放一個砝碼;丙圖把小桌翻過來,桌面朝下,并在上面放一個砝碼。注意觀察三次實驗時海綿被壓下的深淺,這顯示了壓力作用的效果。
考慮海綿所受小桌對它的壓力和受力面積兩個因素,甲圖和乙圖相比,哪個因素相同,哪個因素不同?乙圖和丙圖相比,哪個因素相同,哪個因素不同?
你能得到什么結論?壓強
壓力作用的效果不僅跟壓力有關,而且跟受力面積有關。要比較壓力的作用效果,就應取相同的受力面積。在物理學中,物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強。如果用表示壓強,表示壓力,表示物體的受力面積,那么有壓強在數值上等于物體單位面積所受的壓力。壓強越大,壓力產生的效果越明顯。
在國際單位制中,力的單位是牛,面積單位是平方米,壓強單位是牛每平方米,它的專用名詞叫帕斯卡,簡稱帕,符號是第2節:液體的壓強液體壓強的特點如圖,液體能從容器側壁的孔噴出,說明液體對側面有壓強;噴泉中的水能向上噴出,說明液體內部向上也有壓強。由于液體具有流動性,液體內向各個方向都有壓強。
液體內壓強的特點:在液體內部的同一高度,向各個方向的壓強都相等。深度越深,壓強越大。液體內部壓強的大小還跟液體的密度有關,在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。液體壓強的大小要想得到液面下某處的壓強,可以設想這里有一個水平放置的“平面”。這個平面以上的液柱對平面的壓力等于液柱所受的重力,所以計算出液柱所受的重力是解決問題的關鍵。如圖,設液柱的高度為h,平面的面積為S。
這個平面上方的液柱對平面的壓力
平面受到的壓強因此,液面下深度為h處液體的壓強為連通器上端開口、下端連通的容器叫做連通器。連通器里裝的是相同的液體,當液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是相同的。第3節:大氣壓強大氣壓強的存在如圖甲,如果把塑料吸盤戳個小孔,空氣通過小孔進入吸盤和光滑的墻面之間,內外壓強相等,吸盤便不能貼在墻上。
如圖乙,如果把懸空倒置的塑料管的上下端跟大氣相通,上、下大氣相等,水就不能留在管中。
如圖丙,如果把杯口密封起來,使空氣不能進入杯中我們便無法不斷地吸到飲料。
這些實驗證明,大氣壓強確實存在。大氣壓強簡稱為大氣壓或氣壓。大氣壓的測量在長約1m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內水銀面下降到一定高度就不再下降,這時管內外水銀高度差約為760mm。把玻璃管傾斜,豎直高度差不會發生變化。
實驗中玻璃管內水銀面的上方是真空,管外水銀面上方是空氣,因此,是大氣壓支持管內這段水銀不會落下,大氣壓的數值等于這段水銀柱產生的壓強。大氣壓的測量測量大氣壓的儀器叫做氣壓計。實驗結果表明,隨著高度的增加,玻璃管中的水柱的高度會逐漸升高,這表明瓶外的大氣壓在逐漸減小。水的沸點在標準大氣壓下是100℃,隨著大氣壓的減小,水的沸點也會降低。在我國的青藏高原,大部分地區水的沸點僅為八十多度。有的哨所海拔五千多米,水的沸點不足70℃。這樣的溫度,連面條也煮不熟。戰士們在日常生活中必須使用壓力鍋做飯。第4節:流體壓強和流蘇的關系物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體。前面已經學過液體的壓強和大氣壓,它們都是流體靜止的壓強。當液體和氣體處于流動狀態時其壓強又會怎樣?流體壓強與流速的關系右圖為口吹硬幣跳躍木塊的實驗。由于吹氣,硬幣上方的空氣流速變大了。我們懷疑:是不是氣體的壓強和氣體的流速有關系?再做一實驗,如右圖:
更多的實驗表明,在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小。飛機的升力幾十噸的飛機為什么能夠飛行?秘密在于機翼。如圖,我們可以看到機翼橫截面的大致形狀,其上表面彎曲,下表面比較平。飛機前進時,機翼與周圍的空氣發生相對運動,相當于氣流迎面流過機翼。氣流被機翼分成上下兩部分,由于機翼橫截面的形狀上下不對稱,在相同的時間內,機翼上方氣流通過的路程較長,因此速度較大;同理,下表面速度較小。這樣在機翼的上下表面產生了壓強差,因而有壓力差,這就是產生升力的原因。總結總結1.壓強
物體所受壓力的大小與受力面積的比值叫做壓強,它在數值上等于物體單位面積所受的壓力。因此,要增大壓強,可以增大壓力或(和)減小受力面積;減小壓強則相反。2.液體的壓強
在密度為的液體內部深度為的地方,液體向各個方向壓強的大小都為
。
當連通器里的液體不流動時,連通器各部分中的液面高度總是相同
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