教科版高中物理選修1-2壓強(qiáng)

教科版高中物理選修1-2壓強(qiáng)CATALOGUE目錄壓強(qiáng)基本概念與單位液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布規(guī)律氣體壓強(qiáng)與大氣壓力固體間相互作用力與壓強(qiáng)關(guān)系流體力學(xué)基礎(chǔ)與伯努利方程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小壓強(qiáng)基本概念與單位01壓強(qiáng)定義壓強(qiáng)是單位面積上所受垂直作用力的物理量，表示力對(duì)物體表面的作用效果。物理意義壓強(qiáng)是描述壓力作用效果的物理量，能夠反映壓力對(duì)物體表面的影響程度。在物理學(xué)中，壓強(qiáng)是一個(gè)重要的基本概念，涉及到力學(xué)、熱學(xué)、流體力學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。壓強(qiáng)定義及物理意義在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m2。此外，常用的壓強(qiáng)單位還有千帕（kPa）、兆帕（MPa）、大氣壓（atm）等。壓強(qiáng)單位不同壓強(qiáng)單位之間可以通過(guò)一定的換算關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，1atm=101.325kPa=101325Pa；1MPa=1000kPa=10^6Pa。換算關(guān)系壓強(qiáng)單位及換算關(guān)系液體壓強(qiáng)液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，且同一深度處各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，密度越大、深度越深，則液體壓強(qiáng)越大。大氣壓強(qiáng)地球表面上的空氣層對(duì)地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱為大氣壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)隨海拔高度的增加而減小，同時(shí)受氣象條件的影響。固體壓強(qiáng)固體受到壓力作用時(shí)，也會(huì)在接觸面上產(chǎn)生壓強(qiáng)。固體壓強(qiáng)的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)，壓力越大、受力面積越小，則固體壓強(qiáng)越大。生活中常見(jiàn)壓強(qiáng)現(xiàn)象液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布規(guī)律02液體靜壓力隨深度增加而增大在同一液體內(nèi)部，不同深度處的壓強(qiáng)不同，深度越大，壓強(qiáng)越大。液體靜壓力與重力加速度和液體密度有關(guān)液體靜壓力與重力加速度和液體密度成正比，重力加速度和液體密度越大，液體靜壓力越大。液體靜壓力與深度關(guān)系在同一液體的同一水平面上，各點(diǎn)的壓強(qiáng)相等。同一水平面上壓強(qiáng)相等在液體內(nèi)部水平方向上，壓強(qiáng)的變化與重力無(wú)關(guān)，僅與液體的流動(dòng)和受力情況有關(guān)。水平方向壓強(qiáng)變化與重力無(wú)關(guān)液體內(nèi)部水平方向壓強(qiáng)變化壓強(qiáng)隨深度增加而增大在液體內(nèi)部豎直方向上，壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。壓強(qiáng)變化與重力加速度和液體密度有關(guān)在豎直方向上，壓強(qiáng)的變化與重力加速度和液體密度有關(guān)。重力加速度和液體密度越大，在相同深度處產(chǎn)生的壓強(qiáng)也越大。液體內(nèi)部豎直方向壓強(qiáng)變化氣體壓強(qiáng)與大氣壓力03

氣體分子運(yùn)動(dòng)論基礎(chǔ)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)氣體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，分子間頻繁地發(fā)生碰撞。氣體分子間作用力氣體分子間的作用力非常微弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做勻速運(yùn)動(dòng)，氣體分子間的平均距離比分子本身的大小大得多。氣體壓強(qiáng)的微觀意義氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。理想氣體狀態(tài)方程及應(yīng)用對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)、體積和溫度這三個(gè)量中的兩個(gè)量確定了，那么第三個(gè)量也就確定了。理想氣體狀態(tài)方程利用理想氣體狀態(tài)方程可以解釋和計(jì)算有關(guān)變質(zhì)量問(wèn)題、液柱移動(dòng)問(wèn)題、氣缸問(wèn)題等。理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用VS大氣壓力是指地球上空氣柱因重力而產(chǎn)生的總壓力。大氣壓力的測(cè)量方法常用的測(cè)量大氣壓力的方法有水銀氣壓計(jì)法和空盒氣壓計(jì)法。其中，水銀氣壓計(jì)法是利用托里拆利實(shí)驗(yàn)原理來(lái)測(cè)量大氣壓力的，而空盒氣壓計(jì)法則是利用金屬盒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化來(lái)測(cè)量大氣壓力的。大氣壓力的概念大氣壓力及其測(cè)量方法固體間相互作用力與壓強(qiáng)關(guān)系04物體在受到外力作用時(shí)，如果外力不超過(guò)物體的彈性限度，物體就會(huì)發(fā)生形狀的改變，這種改變稱為彈性形變。在彈性限度內(nèi)，物體的形變量與所受的外力成正比，比例系數(shù)稱為勁度系數(shù)，用公式表示為F=kx，其中F為外力，x為形變量，k為勁度系數(shù)。彈性形變與胡克定律胡克定律彈性形變非彈性形變及塑性形變特點(diǎn)非彈性形變當(dāng)物體受到的外力超過(guò)其彈性限度時(shí)，物體發(fā)生的形變稱為非彈性形變。非彈性形變包括塑性形變和范性形變等。塑性形變特點(diǎn)塑性形變是指物體在外力作用下發(fā)生形狀改變后，即使外力撤銷，物體也不能完全恢復(fù)原狀的形變。塑性形變具有不可恢復(fù)性、永久性和累積效應(yīng)等特點(diǎn)。接觸面間相互作用力兩個(gè)相互接觸的物體之間會(huì)產(chǎn)生相互作用力，這種力稱為接觸面間相互作用力。接觸面間相互作用力的大小與物體的材料、形狀、接觸面積等因素有關(guān)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二壓強(qiáng)與接觸面間相互作用力的關(guān)系壓強(qiáng)是指單位面積上受到的垂直作用力。在接觸面間相互作用力一定的情況下，接觸面積越小，壓強(qiáng)越大；反之，接觸面積越大，壓強(qiáng)越小。因此，壓強(qiáng)與接觸面間相互作用力成正比，與接觸面積成反比。接觸面間相互作用力與壓強(qiáng)關(guān)系流體力學(xué)基礎(chǔ)與伯努利方程應(yīng)用05流體力學(xué)基本概念和原理指氣體和液體，具有易流動(dòng)性，不能保持固定形狀。單位體積流體的質(zhì)量，反映流體的疏密程度。單位面積上受到的垂直壓力，是流體內(nèi)部相互作用的力。流體對(duì)浸在其中的物體向上的力，大小等于物體排開(kāi)的流體的重力。流體密度壓強(qiáng)浮力理想流體在重力場(chǎng)中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，具有壓力能、位能和動(dòng)能三種形式，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，且總和保持不變。伯努利方程揭示了流體在流動(dòng)過(guò)程中各種能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，為分析流體的運(yùn)動(dòng)提供了基本依據(jù)。物理意義伯努利方程及其物理意義利用伯努利方程原理設(shè)計(jì)的流量測(cè)量裝置，通過(guò)測(cè)量管道中流體的壓差來(lái)計(jì)算流量。文丘里管噴霧器飛機(jī)升力利用伯努利方程原理將液體轉(zhuǎn)化為霧狀，通過(guò)高速氣流將液體吸出并霧化。機(jī)翼形狀使得上方空氣流速快、壓強(qiáng)小，下方空氣流速慢、壓強(qiáng)大，從而產(chǎn)生向上的升力。030201伯努利方程在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用舉例實(shí)驗(yàn)探究：測(cè)量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小06通過(guò)測(cè)量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小，探究大氣壓力與物體形狀、面積等因素的關(guān)系，加深對(duì)大氣壓力概念和壓強(qiáng)計(jì)算公式的理解。大氣壓力是指大氣對(duì)地球表面或地面物體所產(chǎn)生的壓力。由于大氣層厚度和密度的變化，不同高度和地區(qū)的大氣壓力有所不同。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小，利用壓強(qiáng)計(jì)算公式，推算出物體表面的壓強(qiáng)值。實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑斫榻B實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮斫榻B實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備和操作步驟說(shuō)明實(shí)驗(yàn)器材：不規(guī)則物體（如橡皮泥、泡沫塑料等）、電子天平、氣壓計(jì)、細(xì)線、直尺等。操作步驟1.選擇一個(gè)不規(guī)則物體，用細(xì)線將其懸掛于電子天平下方，測(cè)量其質(zhì)量并記錄。3.改變物體的形狀或面積，重復(fù)步驟2多次，以獲得多組數(shù)據(jù)。4.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。2.將氣壓計(jì)置于物體表面，記錄此時(shí)的氣壓值。數(shù)據(jù)分析通過(guò)比較不同形狀、面積下物體表面的壓強(qiáng)值，可以探究大氣壓力與物體形狀、