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压强
基本概念
压力
垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
压力方向:垂直于接触面指向被压物体。
压力作用效果:
- 与压力大小有关,受力面积相同时,压力越大,作用效果越明显
- 与受力面积大小有关,压力相同时,受力面积越小,作用效果越明显
压强
压强是表示压力作用效果的物理量。
定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
公式:p = F / S
- p:压强(Pa)
- F:压力(N)
- S:受力面积(m²)
单位:帕斯卡(Pa),1 Pa = 1 N/m²
增大压强:增大压力或减小受力面积 减小压强:减小压力或增大受力面积
液体的压强
液体压强产生原因:液体受重力且具有流动性。
特点:
- 液体内部向各个方向都有压强
- 在同一深度,向各个方向压强相等
- 深度越深,压强越大
- 液体压强还与液体密度有关,深度相同时,密度越大,压强越大
公式:p = ρ × g × h
- p:压强(Pa)
- ρ:液体密度(kg/m³)
- g:重力加速度
- h:深度(从液面到该点的竖直距离,m)
连通器
上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,各部分液面保持相平。
应用:茶壶、船闸、锅炉水位计等。
大气压强
大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强,简称大气压。
证明大气压存在:马德堡半球实验 测量大气压值:托里拆利实验
标准大气压:p₀ = 1.013 × 10⁵ Pa,约等于760 mm水银柱产生的压强。
大气压与高度的关系:大气压随高度增加而减小。
沸点与气压的关系:气压越大,沸点越高。
流体压强与流速
在流体(气体和液体)中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
应用:飞机升力、火车站安全线、喷雾器等。
练习题
基础题
- 压强公式是___,压强单位是___。
- 液体压强公式是___,液体压强与___和___有关。
- 增大压强的方法是___压力或___受力面积。
- 连通器里装同种液体且不流动时,各部分液面___。
- 在流体中,流速越大的位置,压强越___。
- 证明大气压存在的著名实验是___实验,最早测出大气压值的实验是___实验。
- 大气压随高度增加而___,气压越大,沸点越___。
中考题
关于压强,下列说法正确的是( ) A. 压力越大,压强一定越大 B. 受力面积越小,压强一定越大 C. 压力相同,受力面积越大,压强越大 D. 压强大小与压力和受力面积都有关
液体压强与下列哪个因素有关( ) A. 液体的重力 B. 容器的形状 C. 液体的密度和深度 D. 容器底面积大小
下列设备或工具中,利用连通器原理工作的是( ) A. 温度计 B. 茶壶 C. 液压机 D. 弹簧测力计
流体流速越大的位置( ) A. 压强越大 B. 压强越小 C. 压强不变 D. 不确定
关于大气压强,下列说法正确的是( ) A. 大气压的值是固定不变的 B. 大气压随海拔高度的增加而增大 C. 马德堡半球实验证明了大气压的存在 D. 水的沸点随气压的减小而升高
一个质量为50 kg的人站在水平地面上,每只脚与地面的接触面积为,求:(1) 这个人对地面的压力是多少?(2) 这个人双脚站立时对地面的压强是多少?()
拓展提高
水下20米深处的压强是多少?(\rho_{\text{水}} = 1.0 \times 10^3\ \text{kg/m}^3,)
火车站台上为什么要画安全线,人必须站在安全线外候车?用流体压强知识解释。
为什么飞机机翼能产生升力?画图并用流体压强知识解释。
为什么深海潜水必须穿特制的潜水服?
一个边长为的正方体铁块放在面积为的水平桌面中央,求铁块对桌面的压强。(\rho_{\text{铁}} = 7.9 \times 10^3\ \text{kg}/\text{m}^\text{3},)