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文檔簡(jiǎn)介
第七章《力》
第一節(jié)力
一、什么是力:
1.概念:力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的一種作用。
2.力的作用方式:(1)相互接觸;(2)不接觸。
3.產(chǎn)生力的條件:(1)至少要有兩個(gè)物體;
(2)物體間要有相互作用。
二、力的特點(diǎn):
(1)力不能離開(kāi)物體而單獨(dú)存在
(2)力的作用是用互的
力的作用是相互的特點(diǎn):
①兩個(gè)力的大小相等,方向相反,在同一直線上,但是分別作用在兩個(gè)物體上。
②兩個(gè)力同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)增大,同時(shí)減小。
③兩個(gè)力的性質(zhì)相同,如某人對(duì)墻施加一個(gè)推力,則墻對(duì)某人也施加一定的推
力,不會(huì)是其他性質(zhì)的力。
三、力的作用效果:
(1)使物體發(fā)生形變(形狀和體積的改變);
(2)使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變;(由運(yùn)動(dòng)到靜止;由靜止到運(yùn)動(dòng);速度大
小發(fā)生變化;運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化)。
注:力的作用效果是判斷有無(wú)力的作用的充分條件,但不是不要條件。
第二節(jié)《力的描述》
一、力的三要素:
影響力的作用效果的因素有三個(gè):它們是力的大小、方向和作用點(diǎn)。在物理學(xué)
中,把它們稱為力的三要素。
二、力的單位:牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)N。
三、力的圖示和示意圖
1、力的圖示
用一條帶箭頭的線段來(lái)表示力。線段的長(zhǎng)度表示力的大小,箭頭的方向表示力
的方向,線段的起點(diǎn)(也可用終點(diǎn))表示力的作用點(diǎn),這種表示力的方法叫做
力的圖示。
2、力的示意圖
人們常在受力物體上沿力的方向畫(huà)一條帶箭頭的線段,表示物體在這個(gè)方向上
受到的力,這種表示力的方法叫做力的示意圖。
力的圖示力的示意圖
表力的大小用線段的長(zhǎng)度準(zhǔn)確表示用線段的長(zhǎng)短粗略表示
不
力的方向用箭頭所指的方向表示
方
法力的作用點(diǎn)用線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示
步驟1明確研究對(duì)象,即受力物體
找到力的作用點(diǎn)(一般選取物體的幾何中心),用一個(gè)實(shí)心黑點(diǎn)表示
作步驟2
選取一段合適的標(biāo)度,從力的作用從力的作用點(diǎn)開(kāi)始,畫(huà)一條長(zhǎng)度合
圖
步驟3點(diǎn)開(kāi)始,根據(jù)標(biāo)度沿力的方向畫(huà)出適的線段
步
線段
驟
步驟4在線段末端用箭頭標(biāo)出力的方向
步驟5在箭頭旁邊標(biāo)出力的名稱
在水平地面
上有一木塊,
實(shí)
2NFF=?N
受到水平向?_11?■
例
右8N的拉力
,,,“,,”"J,"trrzzTTT,rirrrzz
F
注標(biāo)度大小可任意選擇,但一般應(yīng)使圖示中力的一個(gè)物體受多個(gè)力作用時(shí),表示較
息大小是標(biāo)度的整數(shù)倍;若一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)大的力的線段長(zhǎng)度應(yīng)稍長(zhǎng)一些
問(wèn)
力時(shí),這兒個(gè)力必須選擇同一標(biāo)度
題
力的示意圖只是粗略地表示物體的受力情況,線段的長(zhǎng)度適當(dāng)即可
區(qū)
在力的不意圖中不用回標(biāo)度,但是要回出表示此力方向的箭頭,必要時(shí)還需標(biāo)出力
別的大小
口訣法一巧畫(huà)力的圖示
由于力的圖示能完整描述力的三要素且較重要,可用口訣法記憶,即:“一定
點(diǎn),二畫(huà)線,三定比例,四截線,五在末端標(biāo)尖箭,六是力的大小寫(xiě)尖邊。
注意:在畫(huà)力的圖示時(shí):若缺少了力的比例標(biāo)度,則這個(gè)表示毫無(wú)物理意義。
比例標(biāo)度的選擇要注意以下幾點(diǎn):①不能選擇要畫(huà)的力的大小作為比例標(biāo)度。
②耍描述的力的大小(F)與選擇的比例赤度(F0)的比值(n)為正整數(shù),通
常2Wn<5.
第三節(jié)《彈力彈簧測(cè)力計(jì)》
一、彈力
1,彈性:物體受力會(huì)發(fā)生形變,撤消外力后物體能自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)形狀,物體的
這種特性叫做彈性,這樣的形變成為彈性形變。
2,塑性:物體受力會(huì)發(fā)生形變,若撤銷外力后物體不能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)形狀,
物體的這種特性叫做塑性,這樣的形變稱為塑性形變。
3.彈力:物體發(fā)生強(qiáng)性形變時(shí)會(huì)對(duì)跟它直接接觸的物體施加力,這種力就叫彈
力。
4.彈力的方向:垂直于接觸面,與形變的方向相反。
5,彈力產(chǎn)生的條件:
①物體間相互接觸
②物體發(fā)生了彈性形變
6.彈性限度:物體的形變不一定都是彈性形變。如果形變超過(guò)了一定限度,物
體的形狀將不能完全恢復(fù),這個(gè)限度叫做彈性限度。在彈性限度內(nèi)的形變?yōu)閺?/p>
性形變.
二、彈簧測(cè)力計(jì):
1.彈簧測(cè)力計(jì)的制作原理是:彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧伸長(zhǎng)就
越長(zhǎng)。(換句話說(shuō),彈簧的伸長(zhǎng)跟受到的拉力成正比)。用公式表示這一原理為:
自號(hào)或
時(shí)被研究對(duì)象本身。
二、重力的大小
1.重力和質(zhì)量的關(guān)系:通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出,物體的質(zhì)量增大幾倍,重力也
增大幾倍。即物體的重力跟它的質(zhì)量成正比。
物體受到的重力與它的質(zhì)量的比是個(gè)定值,大小為9.8N/Kg,讀作“9.8牛
每「克”,用g表示,它表示質(zhì)量為1Kg的物體受到的重力是9.8N,重力與質(zhì)
量的關(guān)系式為G=mg。g在不同星體上的數(shù)值不同,如月球上,g月=)g地。
而在地球上的不同位置,g的數(shù)值也略有不同。但一般不考慮其變化,粗略計(jì)
算中g(shù)取10N/kg.
物理量質(zhì)量重力(重量)
概念物體所含物質(zhì)多少由于地球的吸引而使物體受到的力
符號(hào)mG
量性只有大小,沒(méi)有方向既有大小,也有方向,且方向總是豎直向下
區(qū)
單位kgN
別大小與地同一物體在任何位置質(zhì)物體的重力隨位置的變化而變化
理位置的
量大小均不變
關(guān)系
測(cè)量工具托盤天平彈簧測(cè)力計(jì)
聯(lián)系G=mg(g=9.8N/kg)
2.重力的方向:重力的方向總鬟直向五的,豎直向下可以理解為“垂直于
水平面向下”不能說(shuō)是“垂直向下”。
通常我們把與重力方向?致的線叫重錘線。重錘線在生活和生產(chǎn)上有著廣泛的
應(yīng)用。如圖所示,利用重錘線可以檢查墻砌得是否豎直;還可以測(cè)桌面是否水
平。
3.重力的作用點(diǎn):重心
一個(gè)物體的各部分都要受到重力的作用,從效果上看,我們可以認(rèn)為物體各部
分受到的重力作用集中于一點(diǎn),這一點(diǎn)叫做物體的重心。對(duì)物體受力分析時(shí),
一般把力的作用點(diǎn)畫(huà)在重心處。
①如果物體的形狀像球、立方體、圓盤、直棒等那樣是羽媯的,并且質(zhì)量分
布是均勺的,那么物體的重心就在它的幾何中心。
②重心不一定都在物體上,如均勻的圓環(huán)重心就不在圓環(huán)上,而在圓心處。
③質(zhì)量分布不均勻或形狀不規(guī)則的物體,其重心可用懸掛法或支撐法來(lái)確
定。-、懸拄法:在不規(guī)則物體的邊緣上任意取?點(diǎn)A作為懸點(diǎn),用細(xì)繩把
物體吊起來(lái),如圖所示,然后沿懸線作延長(zhǎng)線AB;再找物體邊
軍福緣上的另一點(diǎn)C,用細(xì)繩把物體吊起來(lái),沿懸線作延長(zhǎng)線CD。
若AB與CD交于。點(diǎn),則。點(diǎn)為重心;二、支撐法:拿鉛筆
.4或指頭的尖頂住不規(guī)則物體的。點(diǎn),如果物體能夠被水平支起
穩(wěn)住,則。點(diǎn)為重心位置。
、④如何增加物體的穩(wěn)度:矗立的物體是否穩(wěn)固,其中一個(gè)因素
“就是重心的高低。摔跤運(yùn)動(dòng)員為了不被對(duì)手摔倒,采用曲腿和
彎腰的姿勢(shì),使自己重心降低,達(dá)到不易被摔倒的目的。
我們站在地面上,腳朝下,站得很穩(wěn).但地球足球形的,在我們“腳下”的
阿根廷人,好像是腳朝上的,他們?yōu)槭裁匆舱镜煤芊€(wěn)呢?
在地球的另一面,站在我們“腳下”的阿根廷人不掉下來(lái),是因?yàn)樗艿街?/p>
力的作用的結(jié)果,這個(gè)力的施力物體是地球,物體的重力是由于地球的吸引而
受到的力,屬于萬(wàn)有引力的一種;根據(jù)重力的概念,可知重力的施力物體是地
球.
第五節(jié)《摩擦力》
一、滑動(dòng)摩擦力:
1.兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)他們發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))時(shí),在接
觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力,即摩擦力。摩擦力
的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向)相反而不是與物體的運(yùn)
動(dòng)方向相反。
2.滑動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),在兩個(gè)物體接
觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力.
3.產(chǎn)生摩擦力的條件:兩個(gè)物體相互接觸;兩個(gè)物體間相互擠壓;兩個(gè)物體接
觸面粗糙;兩個(gè)物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),同時(shí)具備這四個(gè)條件才會(huì)
產(chǎn)生摩擦力。
4.滑動(dòng)摩擦力的大小、方向和作用點(diǎn):
①影響滑動(dòng)摩擦大小的因素:滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度和接觸面的
面積大小無(wú)關(guān);滑動(dòng)摩擦力的大小與物體間壓力大小、接觸面的粗糙程度成正
比,表面受到壓力越大,滑動(dòng)摩擦力就越大;滑動(dòng)摩擦力的大小還跟接觸面的
粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
②滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)、方向和作用效果:滑動(dòng)摩擦力的作用點(diǎn)在物體間的接
觸面上,也可把作用點(diǎn)畫(huà)在物體的重心上;滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)
方向相反;滑動(dòng)摩擦力的作用效果是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。判斷滑動(dòng)摩擦力的
方向,關(guān)鍵是判斷物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,滑動(dòng)摩擦力的方向與該方向是相反的。
二、靜摩擦力與滾動(dòng)摩擦力
(1)靜摩擦力:兩個(gè)相互接觸的物體,當(dāng)它們要發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(但還未動(dòng))
時(shí).,在其接觸面上產(chǎn)生的阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫做靜摩擦力。靜摩擦力的
大小隨外力增大而增大,可以依據(jù)二力平衡條件來(lái)判斷,但不能無(wú)限制地增大。
靜摩擦力的方向總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
對(duì)于靜摩擦的知識(shí),我們要注意以下幾點(diǎn):
①靜摩擦力的特點(diǎn)是發(fā)生作用的兩物體是處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。
②產(chǎn)生靜摩擦的條件是:第一,兩個(gè)物體處于相對(duì)靜止;第二要互相接觸;
第三物體要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),三個(gè)條件缺一不可。
③理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì):設(shè)想一木塊放在一長(zhǎng)木板上,用手把木板向右移動(dòng)到
另一位置,木塊也跟著木板一起運(yùn)動(dòng)了,假如此時(shí)木塊和木板的相對(duì)位置沒(méi)有
發(fā)生任何變化,而手沒(méi)有直接對(duì)木塊施力,木塊之所以能動(dòng)起來(lái),正是由于木
板對(duì)木塊直接施了力,這個(gè)力阻礙了它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng),即靜摩擦力。④靜摩擦
力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反;通常情況下,若處于相同條件,靜摩
擦力是會(huì)發(fā)生變化的,它的大小與外加的力的大小有關(guān),物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
前所受到的靜摩擦力的最大值為最大靜摩擦力。
苞娉條件工,一物體I皿勺最大靜摩擦力_比滑動(dòng)摩擦力太,一滑動(dòng)座餐力比滾動(dòng)麾
(3)滾動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)受到的摩擦力稱為滾動(dòng)摩
擦力。
三、增大和減小摩擦的方法
1.增大有益摩擦的方法:
(1)增大壓力,如皮帶調(diào)的緊一些,自行車剎車等;
(2)使接觸面變粗糙,如在冰雪路面上撤土,鞋底上有花紋等;
(3)變滾動(dòng)為滑動(dòng),如緊急剎車,拔河清理地面上的沙子等。
2.減小有害摩擦的方法:
(1)減小壓力。
(2)使接觸面變得光滑些。
(3)用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦。
(4)使接觸面彼此分離(加潤(rùn)滑油、氣墊、磁懸浮等)。
第八章力和運(yùn)動(dòng)
第一節(jié)牛頓第一定律慣性
一.牛頓第一定律
(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
亞里士多德(Aristotle,前384——前322年)
是古希臘斯吉塔拉人,著名的哲學(xué)家、科學(xué)家、教育家。
亞里士多德提出:物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持。
伽利略(GalileoGalileis1564-1642),
意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家,
近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。
笛卡兒是著名的法國(guó)哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家,
解析幾何學(xué)奠基人之一。
1596年3月31日生于圖倫一個(gè)貴族家庭,
1650年2月11日卒于斯德哥爾摩。
牛頓是英國(guó)偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家
和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭林肯
郡格蘭瑟姆附近的沃爾索普村,1727年3月20口在
倫敦病逝。
伽利略、牛頓等人的觀點(diǎn):物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持
(2)牛頓第一定律:一切物體在沒(méi)有受到力的作用時(shí),總保持靜止或勻速直
線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。它說(shuō)明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
定律的實(shí)用范圍:一切物體;
定律成立的條件:沒(méi)有受到力的作用。
定律的結(jié)論:保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即原來(lái)是靜止的物體將永遠(yuǎn)
保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的物體將以不受力那一瞬間的速度大小和方向永遠(yuǎn)做
勻速直線運(yùn)動(dòng)。(“沒(méi)有受到外力作用”是指定律成立的條件,它包括兩種情
況:一是物體沒(méi)有受到外力對(duì)它的作用,這是一種理想情況;二是該物體在
某一方向上沒(méi)有受到外力的作用。例如,物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),由于
沒(méi)有摩擦力,物體在水平方向上不受外力的作用,它將在水平面上保持勻速
直線運(yùn)動(dòng),并一直運(yùn)動(dòng)下去?!翱偙3帧庇小霸瓉?lái)是怎樣,后來(lái)也仍然是怎樣”
的意思。)
牛頓第一定律也叫慣性定律,它不是由實(shí)驗(yàn)直接得到的,而是在分析大量事實(shí)
的基礎(chǔ)上進(jìn)一步推理概括出來(lái)的,并經(jīng)過(guò)了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),它是正確的。
結(jié)論:物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
(3)慣性:一切物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì),叫做慣性。(即靜止或勻速
直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))
一切物體在任何情況下都具有慣性,慣性是物體固有的一種屬性。它的大小
只與物體的質(zhì)量有關(guān),與所處狀態(tài)無(wú)關(guān)。物體的質(zhì)量越大、慣性越大、慣性越
大,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難以改變。慣性不是力,所以不能說(shuō)物體受到慣性作用,而應(yīng)
該說(shuō)物體具有慣性。
(3)慣性與慣性定律的區(qū)別:
慣性是物體的性質(zhì),是不論物體處于什么狀態(tài),受不受力,都具有的屬性,即
保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。質(zhì)量是物體慣性大小的量度,改變
物體的質(zhì)量可以改變物體的慣性大小。
慣性定律即牛頓第一定律,是物體在不受力的作用時(shí)所遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即任
何一個(gè)物體若不受力,將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(4).慣性和力的區(qū)別:
①物理意義不同:慣性是指物體具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性
質(zhì);而力是物體對(duì)物體的作用。②慣性是物體本身的屬性,物體始終具有這種
性質(zhì),它與外界條件無(wú)關(guān);力只有在物體與物體間發(fā)生相互作用時(shí)才有,只有
一個(gè)物體時(shí)沒(méi)有力。③構(gòu)成要素不同:慣性只有大小沒(méi)有方向和作用點(diǎn),而且
大小也沒(méi)有具體的數(shù)值和單位;力是由大小、方向和作用點(diǎn)三要素構(gòu)成的,它
的大小由數(shù)值和單位。④慣性是物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì);力是物體運(yùn)動(dòng)
狀態(tài)改變的原因。
第二節(jié)力的平衡
1.合力:如果一個(gè)梨對(duì)物體的作用效果與幾個(gè)力同時(shí)對(duì)物體作用的效果相
同,那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就是這個(gè)力的分力。
合力的大?。涸谕恢本€上的兩個(gè)力如果方向相同,合力的大小等于這兩個(gè)力
的大小之和(即:5合=曰+52);如果這兩個(gè)力的方向相反,合力的大小等于這
兩個(gè)力的大小之差(即:F合=|F「F2|)。
說(shuō)明:ez只有同時(shí)作用壬回二個(gè)物體上的幾個(gè)力才熊求合力「如果丕是
同二物體.同時(shí)受到的力一則合力無(wú)叢談起.
X2).三力的金成是妥仝力合成的基礎(chǔ)?…物體受到妥個(gè)力助…可以先
求出.任意兩個(gè)力?的合力」再求出這個(gè)合力與第三仝力的合力?…依此類推?,…就可
以完成多個(gè)力.的合成?…
”3).金力可能太王分力?…也可能小壬先力?…合力還可能為雯?…當(dāng)兩
,個(gè)力方.向才I同時(shí)?.合力大小是這兩個(gè)力的大小之.和?..此時(shí)合力二定大壬其更任
何二個(gè)分力當(dāng)兩個(gè)力方向相反時(shí).,…合力太小是這.兩個(gè)力的太小之差此盹合
力小壬較大的那個(gè).分力.一
2.力的平衡:物體在受到幾個(gè)力的作用時(shí),如果保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線
運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就說(shuō)這幾個(gè)力平衡。
3.平衡狀態(tài):物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),叫做平衡狀態(tài)
4.平衡力:使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的這幾個(gè)力,叫做平
衡力。
物體的平衡狀態(tài)有兩種:一種是靜態(tài)的平衡,即靜止?fàn)顟B(tài);另一種是動(dòng)態(tài)
的平衡,即勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
5.二力平衡的條件:作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相
反,并且在同一直線上,這兩個(gè)力就彼此平衡。(即:平衡力的合力為零。)
(1)物體的平衡條件可以簡(jiǎn)單用八個(gè)字概括,即“同體、等值、反向、
共線”,這四個(gè)條件特別要注意“同體”。
(2)判斷兩個(gè)力是不是平衡力,判斷依據(jù)就是看兩個(gè)力是否滿足“同體、
等值、反向、共線”,或看物體在這兩個(gè)力的作用卜是否處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速
直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
6.平衡力與相互作用力的異同點(diǎn):
相同點(diǎn):大小相等、方向相反,作用在同一條直線上。
不同點(diǎn):平衡力:①作用在同一物體上,作用效果是使物體保持平衡;
②不一定為同性質(zhì)的力;
③沒(méi)有時(shí)間關(guān)系。
第九章壓強(qiáng)
第一節(jié)壓強(qiáng)
一、壓力的概念:
?小孩垂直壓在地面上的力
?圖釘垂直壓在墻面上的力
■木塊垂直壓在斜面上的力
1.壓力:垂直作用在物體表面上的力叫壓力。符號(hào)為E單位為N。
壓力的作用點(diǎn):壓力的作用點(diǎn)在受壓物體表面。
壓力的方向:垂直于受壓物體表面,并指向受壓物體。
2.壓力的大小:
(1)壓力不是重力,壓力可以由重力產(chǎn)生,也可以由其他力產(chǎn)生。
(2)一般壓力不等于重力.只有當(dāng)物體放在水平面時(shí),物體對(duì)水平面的壓力等
于物重即
F壓二G
※正確理解壓力要注意以下幾點(diǎn):
(1)壓力方向總是與受力物體表面垂直而不是豎直向下的;
(2)壓力的產(chǎn)生必須是兩物體相互接觸而且要有擠壓作用
3.壓力和重力的區(qū)別與聯(lián)系:
壓力重力
區(qū)力的性屬于彈力屬于引力,是由于地球的
別質(zhì)吸引而使物體受到的力
施力物相互擠壓的物體地球
體
力的作相互擠壓的兩個(gè)物體的接觸面上物體的重心
用點(diǎn)
力的方與接觸面垂直且指向被壓物體總是豎直向下,于水平面
向垂直
力的大決定于相互擠壓發(fā)生形變的程度用公式G=mg計(jì)算當(dāng)g一
小F=pS定是,其大小決定于物體
的質(zhì)量大小
聯(lián)系①水平面上靜止的物體只受重力與支持力時(shí),對(duì)水平面產(chǎn)
生的壓力在數(shù)值上等于物體所受的重力
②重力可以引起壓力,但壓力不一定都是由重力產(chǎn)生的
※由壓力與重力的區(qū)別和聯(lián)系可知,放在水平面上的物體且物體只受重力和支
持力時(shí),壓力在數(shù)值上等于重力的大小其他情況兩力不一定相等,如下圖所示。
AF壓
B
將B壓在
F壓
墻上,B
水平地面受到物體對(duì)墻面壓將c頂在天花F
的壓力,其大小等
力與B的板上,C對(duì)天
于物體的重力,即重力無(wú)關(guān)花板的壓力
FA=GAFa=F等于F-Cc,
即F&=F-Gc
F
斜面受到D的壓力
小于D的重力,即
1%VGD
E對(duì)地面的壓
力FA=F+GE
練習(xí):GA=5NGB=10NF=15N
A對(duì)B壓力為5N
B對(duì)地面的壓力_吧
B對(duì)地面的壓力為同
F
B
B對(duì)墻面的壓力15NB對(duì)天花板的壓力5N
指出下圖中壓力的大
小
G=20NG=20N
F=50N
F=30N
二壓強(qiáng)
1.壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)?
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:壓力的作用效果與壓力的人小和受力面積有關(guān),壓力一定時(shí),受力
面積越小,壓力的作用效果越明顯;受力面積一定時(shí):壓力越大玉力的作用效
果越明顯。
2.壓強(qiáng):壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量,物體在單位面積上受到的壓力叫
做壓強(qiáng)。壓力作用效果越明顯,表示物體壓強(qiáng)越大。
3.壓強(qiáng)的定義公式為:p=-,求壓力/=〃S,求面積S=£,其中p表示壓
SP
強(qiáng),F(xiàn)表示壓力,S表示物體的受力面積,
4.在國(guó)際單位之中壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,簡(jiǎn)稱帕,符號(hào)是Pa,且lPa=lN/n?。
表示的物理意義是:1m2的受力面積上受到的壓力是1N。帕斯卡是一個(gè)很小
的單位,實(shí)際生活中常用的單位是千帕(kPa)、兆帕(MPa)氣象學(xué)中有時(shí)也
用百帕(hPa)這個(gè)單位。解題時(shí)要注意面積的單位是n?,且力的單位用N,
得出的壓強(qiáng)單位才是帕。
三.流體的壓強(qiáng)
1.液體和氣體有很強(qiáng)的流動(dòng)性統(tǒng)稱為流體流體不僅對(duì)與之接觸的物體施加壓
強(qiáng),在流體的內(nèi)部也存在著壓強(qiáng),流體的壓強(qiáng)是由于流體有重力且具有流動(dòng)性
而產(chǎn)生的。
2.不管是固體,液體還是氣體,不管是由于重力作用還是其它力的作用,或是
發(fā)生碰撞,只要發(fā)生相互擠壓就有壓力和壓強(qiáng)存在。
四.控制壓強(qiáng)的大小
1.增大壓強(qiáng)的方法有3種:①受力面積(S)不變時(shí),增大壓力(F)的大??;
②壓力(F)不變時(shí),減小受力面積(S);③增大壓力(F)同時(shí)減小受力面
積(S)o
2.減小壓強(qiáng)的方法有3種:①受力面積(S)不變時(shí),減小壓力(F)的大小;
②壓力(F)不變時(shí),增大受力面積(S);③減小壓力(F)同時(shí)增大受力面
積(S)o
注意:(1)任何物體能承受的壓強(qiáng)都是有一定的限度,超過(guò)這個(gè)限度時(shí),物體
就會(huì)被壓壞。(2)物體的細(xì)小、利、尖等反映了物體受力面積的減小,物體的
寬大、粗鈍的反映了物體受力面積的增大;平常所說(shuō)的“使勁”“加重”等往
往反映了壓力的增大。因此,掌握這些間接反映受力面積、壓力變化的詞語(yǔ)對(duì)
分析實(shí)際問(wèn)題有重要幫助作用。
X方法規(guī)律技巧:
①壓力相同時(shí),受力面積越大,壓強(qiáng)越?。环粗?,受力面積越小,壓強(qiáng)越大。
在受力面積一定時(shí),壓力越大,壓強(qiáng)越大;壓力越小壓強(qiáng)越小。即壓力一
定時(shí),壓強(qiáng)與受力面積成反比;受力面積一定時(shí);壓強(qiáng)與壓力成正比。
②在解壓強(qiáng)之比的題目時(shí),有不少同學(xué)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,根據(jù)壓強(qiáng)公式可推導(dǎo)出
AZL
一種簡(jiǎn)單的方法:即壓強(qiáng)p之比等于壓力之比
〃2仁s.F2F2S.SJ
和受力面積之比的比值,s可以寫(xiě)作p之比也,s*和公式p=£很相似,很容
s之比s
易記住。它的含義是:兩物體間的壓強(qiáng)之比等于壓力之比與受力面積之比的比
值。
③放在水平地面上的柱狀物體(如圓柱體、長(zhǎng)方體等,即體積可用底面積乘高
求得實(shí)心物體)對(duì)地面的壓強(qiáng),可用以下解法:根據(jù)公式
/?=yF=G=mg=pVg,V=S/2,則尸=pShg,故p==pgh,即可由此式
計(jì)算或比較壓強(qiáng)大小。
知識(shí)小貼士:
1.任何物體能承受的壓強(qiáng)都是有一定的限度的,超過(guò)這個(gè)限度,物體就會(huì)損壞,
所以要設(shè)法減小壓強(qiáng)。例如,雞蛋受到的壓強(qiáng)過(guò)大時(shí),將會(huì)被壓破,所以裝雞
蛋時(shí)雞蛋不能裝的太高,紙殼箱不能摞的過(guò)高;拖拉機(jī)、推土機(jī)為不限進(jìn)地里
過(guò)深,腹帶做的很寬;鐵路的鋼軌鋪在一根根路枕上。
2.在有些情況下又需要增大壓強(qiáng)。例如,刀切不動(dòng)肉時(shí),要磨一磨,使刀刃變
薄,切肉時(shí)更容易;圖釘?shù)募夂芗?xì),很容易按進(jìn)墻里;斧頭的刃很薄,便于劈
木頭。
物理分析:
裝雞蛋的紙箱摞的越高底部所受壓力越大,壓強(qiáng)也越大;拖拉機(jī)腹帶越寬,
受力面積越大,由壓強(qiáng)公式〃=方,壓力越小,面積越大,則壓強(qiáng)越小,因此
要想減小壓強(qiáng),就要減小壓力7』大受力面枳。
刀刃越薄,釘間越細(xì),對(duì)物體的作用面積越小,根據(jù)公式〃=/,壓力一
定時(shí),受力面積越小,壓強(qiáng)越大,所以通常采用減小受力面積或增大壓力的辦
法增大壓強(qiáng)。
第二節(jié)液體壓強(qiáng)
一.液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)
1,液體壓強(qiáng):液體由于重力作用和流動(dòng)而產(chǎn)生的壓強(qiáng)稱為液體壓強(qiáng)。
2.液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn):
①液體對(duì)容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng);②在同
一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;③液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度增加而增大;
④不同液體的壓強(qiáng)還跟液體的密度有關(guān)。(同一深度,液體的密度越大,壓強(qiáng)
就越大)
※由液體壓強(qiáng)特點(diǎn)可知:液體的壓強(qiáng)只與液體深度和液體密度有關(guān),與液
體的質(zhì)量、體積、容器的形狀等其他因素?zé)o關(guān)。
知識(shí)小貼士:(為什么液體的各個(gè)方向會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng))
液體由壬受到重力作用2?.上?層液體對(duì)下.層液體產(chǎn)生了擠壓作用…因而液
體內(nèi)?部具有壓強(qiáng);…這種擠壓式相互的?…因此,…液體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生向上或向下的
壓強(qiáng)工.同時(shí)液體的重力會(huì)對(duì)浸入其中的任何物體產(chǎn)生壓力作用2…因而液體對(duì)
容器底部也有壓強(qiáng);…液體.由于沒(méi)有固定形狀?…易流動(dòng).,…因此液體對(duì)容.器側(cè)壁
也都有壓強(qiáng)仁
3.探究液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)器材:
壓強(qiáng)計(jì)的工作原理:當(dāng)探頭上的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí),U形管兩邊出現(xiàn)高度
差,兩邊高度差表示壓強(qiáng)的大小,液體的壓強(qiáng)越大,液面的高度差也越大。
利用壓強(qiáng)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜、連接用的橡皮管及各鏈接處是否
漏氣;②搞清實(shí)驗(yàn)所用的液體是什么;③不能讓壓強(qiáng)計(jì)玻璃管中液面高度差過(guò)
大,以免使部分有色液體從管中流出,若出現(xiàn)此類現(xiàn)象,則把連接用的橡皮管
取下重新連接即可解決;④注意在探究過(guò)程的主要環(huán)節(jié)中控制變量法的應(yīng)用。
二、液體壓強(qiáng)的大小
透析液體壓強(qiáng)公式p=p溫gh
?山東李寶華
一、液體壓強(qiáng)公式「¥液她的推導(dǎo)面到某點(diǎn)之間的深度,即自由液面到某點(diǎn)的豎直距
如圖1所示,設(shè)想在密度為離。自由液面一般是指容器開(kāi)口處(與大氣連通處)的
P液的液體內(nèi),深度為九處有一面積段面。
為S的水平液片,則液片上方液柱注意深度與高度不同,深度自上往下測(cè)量,而
對(duì)其產(chǎn)生的壓力為:足=6蝌垓爐高度自下往上測(cè)量。
P*^g=PAShg;3.公式〃中疝動(dòng)表明:液體內(nèi)部的壓強(qiáng),只跟液
水片上方液柱對(duì)其產(chǎn)生的壓體的密度和深度有關(guān),而與液體的重力、體積、容器的
強(qiáng)為:p=(=—我必形狀等均無(wú)關(guān)。
JO
由于液體內(nèi)部同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相固體和液體的人力、及強(qiáng)
等,所以液體內(nèi)部深度力處的壓強(qiáng)為:P3液劭。
二、關(guān)于液體壓強(qiáng)公式P中濃必的說(shuō)明求解步驟-
1.公式P+禳加中各符號(hào)的含義及各量的單位:
P---液體壓強(qiáng)--帕(Pa);
P液----液體密度---千克/米3(kg/m3);
獷98N/kg;
h---被研究點(diǎn)的深度----米(m)o
注意使用公式時(shí),各物理置的單位必須統(tǒng)一。
2.公式p乎善助中,力是指從液體的自由液
4*貼士
液體對(duì)容器底的壓力與其重力的關(guān)系:
當(dāng)容器水平放置時(shí),容器中液體對(duì)容器底的壓力大小就等于液體自身重力
嗎?
液體對(duì)容器底的壓力F=pS=og〃S,而Sh的含義是以容器底為底面積,
以液體深度為高的柱狀的體積,即V^Sh,所以F=pS=//2S=egV柱=m*Eg=G
液柱的含義是以V柱為體積的那部分液體的重力,若容器為柱體,則F=G液;若
容器為非柱體,則FwG液。
第三節(jié)連通器
1.連通器的概念:連通器是上端開(kāi)口、下部相連的容器。
2.連通器的原理:連通器里的同一種液體不流動(dòng)時(shí),各容器中的液面保持在同
一水平高度。
3?連通器重要應(yīng)用:①茶壺、灑水壺;②鍋爐水位計(jì);③水塔與水管;④船閘;
⑤交通公路涵洞;⑥自動(dòng)喂水器。
4.對(duì)連通器要注意以下幾點(diǎn):
①“上端開(kāi)口”并沒(méi)有限制開(kāi)口端的數(shù)量。但至少要有兩個(gè)開(kāi)口端。②“下部
相連通”是關(guān)鍵,是指底部相互連通,③判斷容器是否是連通器,判斷標(biāo)準(zhǔn)是
“上端開(kāi)口,下部相互連通”,兩個(gè)條件缺一不可。
5.關(guān)于連通器原理,要注意以下幾點(diǎn):
①連通器里裝入同一種液體;②液體保持靜止;③液面應(yīng)理解與空氣直接接
觸的自由液面。
6.如果連通器內(nèi)盛兩種有不同液體,當(dāng)他們靜止時(shí),液面并不相平,密度大的
液面低,密度小的液面高。
※對(duì)于連通器的原理,我們可以進(jìn)行如下推理:假設(shè)在連通器底部有一液片
AB,液體不流動(dòng),液片受到左右兩邊液體的作用力F左和F右是一對(duì)平衡力,
兩邊面積相等,陣P左=P方根據(jù)壓強(qiáng)公式P=/9g/2,所以夕且法=煙/2右,故h左
=h右,即液面向平。
以船閘為例來(lái)說(shuō)明連通器的工作原理:當(dāng)一艘輪船從上游通過(guò)船閘開(kāi)往下游
時(shí),關(guān)閉閥門B和閘門D,打開(kāi)閥門A,水從上游流進(jìn)閘室,如圖甲所示;
當(dāng)閘室中水面與上游相平時(shí),閘門C打開(kāi),船駛?cè)腴l室,如圖乙所示;關(guān)閉
閥門A和閘門C,打開(kāi)閥門B,水從閘室流向下游,如圖丙所示;當(dāng)閘室中
水面與下游相平時(shí),閘門D打開(kāi),船駛往下游,如圖丁所示。
卜游
圖9-3-3
※十七世紀(jì)初,法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)事實(shí):加在密閉液體上的任一
部分的壓強(qiáng),必定按照原來(lái)的大小由液體向各個(gè)方向傳遞,這個(gè)規(guī)律叫做帕
斯卡定律。該定律有很多應(yīng)用。如圖(1),U形管中注滿水,左右兩管液面上
各有一個(gè)活塞,若左側(cè)活塞面積為10cm2,右側(cè)活塞面積為200cm2,現(xiàn)在左側(cè)
活塞上施加一個(gè)500N的力,U形管的壓強(qiáng)可達(dá)5X105Pa,右側(cè)活塞講受到
10000N的力,右側(cè)活塞上產(chǎn)生的力是左側(cè)施力的20倍,通過(guò)改變活塞的面積,
可以隨意放大這個(gè)力。
作用于小活塞上的壓強(qiáng)傳輸?shù)酱蠡钊?,?huì)產(chǎn)生一個(gè)更大的力。在一個(gè)液壓車
庫(kù)升降裝置中,可利用一個(gè)較小的力提升一輛汽車;人們使用各種汽車中的
“翻斗”、消防車上的云梯的升降、液壓千斤頂都利用了液壓技術(shù)。
帕斯卡定律可以用與=及或F?=邑,請(qǐng)回答:
S.S)-S.
1.密閉液體有什么性質(zhì)?
答:密閉液體有大小不變地傳遞壓強(qiáng)的性質(zhì)
2.消防車正在滅火,原來(lái)被卷在一起的水管鋪開(kāi)后防水時(shí),水管立刻脹得圓圓
的,這是什么原因呢?
答:這是因?yàn)樗怨艿膫?cè)壁有壓強(qiáng)
3.如圖(2)所示,兩個(gè)人的力氣差不多,這場(chǎng)比賽的結(jié)果誰(shuí)將獲勝?為什么?
答:右側(cè)的人獲勝,因?yàn)橛覀?cè)受力面積(S2)小于左側(cè)受力面積(Si)。二=3,
因?yàn)镾2VS1,所以F2VF1,所以右側(cè)的人用較小的力就可以與左邊俞人意就
大的力平衡。
木W(wǎng)H大氣壓強(qiáng)
1、概念:大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱大氣壓,一般
有P。表示。說(shuō)明:“大氣壓”與“氣壓”(或部分氣體壓強(qiáng))是有區(qū)別的,如
高壓鍋內(nèi)的氣壓一一指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱大氣壓。
2、產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓Σ⑶揖哂辛鲃?dòng)性。
3、大氣壓的存在一一實(shí)驗(yàn)證明:
歷史上著名的實(shí)驗(yàn)一一馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
小實(shí)驗(yàn)—一覆杯實(shí)驗(yàn)、瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)、皮碗模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
4、大氣壓的實(shí)驗(yàn)測(cè)定:托里拆利實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在長(zhǎng)約瓦,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后
倒插在水銀槽中放開(kāi)堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不在下降,這時(shí)
管內(nèi)外水銀面的高度差約為迤㈣。
(2)原理分析:在管內(nèi),與管外液面相平的地方取一液片,因?yàn)橐后w不動(dòng)故液
片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
(3)結(jié)論:大氣壓Po=76OnmiHg=76cmHg=L01X10Pa(其值隨著外界大氣壓的變
化而變化)
⑷說(shuō)明:
A實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若
未灌滿,則測(cè)量結(jié)果偏小。
B本實(shí)驗(yàn)若把水銀改成水,則需要玻璃管的長(zhǎng)度為10.3m
C將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,
長(zhǎng)度變長(zhǎng)。
D標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:支持76cm水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓二760mmIIg=76cmIIg=l.01X105Pa
2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=2.02X10Ta,可支持水柱高約20.6m
5、大氣壓的特點(diǎn):
(1)特點(diǎn):空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓
強(qiáng)都相等。大氣壓隨高度增加而遮小,且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)、的
變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
⑵大氣壓變化規(guī)律研究:在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低
100Pa
⑶壓強(qiáng)的單位歸納起來(lái)有:帕(Pa)、牛/米2(N/m2)、毫米高水銀柱(mmHg
柱)和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)。其單位換算關(guān)系如下:(注:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的毫米水
銀柱多用來(lái)表示氣體壓強(qiáng))。
①IKPa=10:'Pa②IN/m?二IPa③760mniHg柱=1.01X10$Pa
④]標(biāo)準(zhǔn)大氣壓二760mmHg柱⑤]mmHg柱q133.3PA
6、測(cè)量工具:
定義:測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。
分類:水銀氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)
說(shuō)明:若水銀氣壓計(jì)掛斜,則測(cè)量結(jié)果變大。在無(wú)液氣壓計(jì)刻度盤上標(biāo)的刻
度改成高度,該無(wú)液氣壓計(jì)就成了登山用的登高讓。
7、應(yīng)用:活塞式抽水機(jī)和離心水泵。
8、沸點(diǎn)與壓強(qiáng):內(nèi)容:?切液體的沸點(diǎn),都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)
升高。
應(yīng)用:高壓鍋、除糖汁中水分。
9、體積與壓強(qiáng):(密閉氣體的壓強(qiáng))
(1)一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)與它的體積有關(guān),在溫度不變時(shí),氣體的體積越
大,密度減小,壓強(qiáng)就越??;氣體的體積越小,密度越大,壓強(qiáng)就越大。打氣
筒的工作原理就是此規(guī)律的具體運(yùn)用。
(2)一定質(zhì)量的氣體,在體積不變時(shí),溫度越高壓強(qiáng)越大,溫度越低壓強(qiáng)越
小。在烈日下打足了氣的自行車易被“曬”爆,就是由于溫度升高,氣壓增大
而造成的。
應(yīng)用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風(fēng)箱原理。
也列舉出你日常生活中應(yīng)用大氣壓知識(shí)的幾個(gè)事例?
答:①用塑料吸管從瓶中吸飲料②給鋼筆打水③使用帶吸盤的掛衣勾④人做吸
氣運(yùn)動(dòng)
知識(shí)小貼士
大氣壓和大氣的關(guān)系:
氣壓跟天氣有密切的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),地面上氣壓高的地區(qū)往往是晴天,
地面上氣壓低的地區(qū)往往是陰雨天。這里所說(shuō)的氣壓高和氣壓低是相對(duì)的,不
是指大氣壓的絕對(duì)值。某地區(qū)的氣壓比周圍地區(qū)的氣壓高,就叫做高氣壓區(qū);
某地區(qū)的氣壓比周圍地區(qū)的氣壓低,就叫做低氣壓地區(qū)。
在同一水平面上,如果氣壓分布不均勻,空氣就要從高氣壓區(qū)向低氣壓區(qū)
流動(dòng),如果某地區(qū)的氣壓高,該地區(qū)的空氣就在水平方向上向周圍地區(qū)流動(dòng),
高氣壓地區(qū)上方的空氣就要下降。由于大氣壓隨高度的減小而增大,所以高處
空氣下降時(shí),它所受到的壓強(qiáng)增大,它的體積減小,溫度升高,空氣中的凝結(jié)
物就蒸發(fā)消散,所以,高氣壓中心地區(qū)不利于云雨的形成,常常是晴天,如果
某地區(qū)的氣壓低,周圍地區(qū)的空氣就在水平方向上向該地區(qū)流入,結(jié)果使該地
區(qū)的空氣上升,上升的空氣因所受到的壓強(qiáng)減小而膨脹,溫度降低,空氣中的
水汽凝結(jié),所以,低氣壓中心地區(qū)常常是陰雨天。
由于氣壓跟天氣有著密切的關(guān)系,所以各氣象站每天都按統(tǒng)一規(guī)定的時(shí)刻
觀測(cè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮?,?bào)告給氣象中心,作為天氣預(yù)報(bào)的依據(jù)之一。
例:高壓鍋是家庭廚房中常見(jiàn)的炊具,利用它可以將食物加熱到100℃以
上。它省時(shí)高效,深受消費(fèi)者歡迎。
小明測(cè)得家中高壓鍋(圖9—4—10)出氣的直徑為4mm,壓在出氣口上的安全閥的
質(zhì)量為80g。通過(guò)計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像(圖一9—4—11),說(shuō)明利用這種高壓鍋燒水時(shí),最高
溫度大約是多少?假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售,你認(rèn)為需要做哪些方面的改進(jìn),
如何改進(jìn)?
水的沸點(diǎn)/℃
130:…丫…!…了
????
圖9-4-10圖9-4-11
解析:這是一道典型綜合試題,而高壓鍋又是口常生活中常見(jiàn)的炊具,因此“高壓
鍋”的問(wèn)題在近幾年綜合測(cè)試中常出現(xiàn)。它經(jīng)常綜合應(yīng)用大氣壓、平衡力的知識(shí)及物態(tài)
變化知識(shí)來(lái)解答。題中提供的圖像是水的沸點(diǎn)與水上方氣壓的關(guān)系。要知道高壓鍋內(nèi)水
的最高溫度,需要求出鍋內(nèi)最高氣壓值。
當(dāng)安全閥沒(méi)有放上時(shí),鍋內(nèi)外相通,鍋內(nèi)氣壓等于外面大氣壓(取1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓);
加上安全閥后,當(dāng)鍋內(nèi)增加的氣壓能頂開(kāi)安全閥時(shí),鍋內(nèi)氣壓達(dá)到最大值,此時(shí)鍋內(nèi)氣
壓P=Po+AP,△〃是增大的氣壓,已知Po=1.01X105Pa,則
AGmg80x10"kgx9.8N/奴..s5n-,
△p=—=---=----------------------x0M,62x10Pao故的壓鍋A內(nèi)最大q壓為
SS_x3J4x42xl0-6m2
4
555
P=^)+AP=1.01xl0Ptz+0.62xl0P(3=1.63xl0P6fo由圖像可得,大氣壓為
1.63x10s時(shí)水的沸點(diǎn)大約為115℃o
在西藏地區(qū),由于外界大氣壓外比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓低很多,要保證鍋內(nèi)大氣壓不變,只
有增大。由△P二?2可知,增大AP的途徑,一是出氣孔面積S不變,增大安全閥的質(zhì)
量m;二是安全閥質(zhì)量m不變,減小出氣孔的面積S。若出氣孔面積減小易被食物堵住,
所以適當(dāng)增大安全閥的質(zhì)量是可行的。
答案:115℃若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售,應(yīng)適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。
解析:對(duì)于涉及高壓鍋的計(jì)算題,我們可建立如下關(guān)系式來(lái)求解:設(shè)某高壓鍋的標(biāo)
準(zhǔn)限壓閥質(zhì)量為m(),出氣孔面積為S,外界大氣壓為Po,鍋內(nèi)最大氣壓(安全狀態(tài)下)
為P,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓最大是,這些量的關(guān)系式為p=]%+噠。在這個(gè)公式中,知道任意
S
三個(gè)量都能求出第四個(gè)未知量,也可通過(guò)此式來(lái)檢驗(yàn)限壓閥是否合格及相對(duì)應(yīng)的高壓鍋
是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。
第十章流體力現(xiàn)象
第一節(jié)在流體中運(yùn)動(dòng)
一、物體的升力
1.鳥(niǎo)翼的升力是怎樣產(chǎn)生的?
迎面而來(lái)的風(fēng)被鳥(niǎo)翼分成上下兩部分,上下的弧長(zhǎng)不等,兩部分空氣要同時(shí)到
達(dá)翼后,所以鳥(niǎo)翼上方的空氣流動(dòng)速度大,壓強(qiáng)??;下方的空氣流動(dòng)速度小,
壓強(qiáng)大。鳥(niǎo)翼的上下兩面壓強(qiáng)差提供鳥(niǎo)翼的升力。
2.升力:鳥(niǎo)翼下表面與上表面的壓力差,就是幫助鳥(niǎo)上升的力,這個(gè)力叫做升
力。(鳥(niǎo)類是靠氣流提供給它翅膀的升力來(lái)實(shí)現(xiàn)飛翔的,當(dāng)鳥(niǎo)類獲得的升力等
于自身重力時(shí),鳥(niǎo)類就能在空中飛翔)
3.升力的方向:豎直向上的
4.飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因:空氣對(duì)飛機(jī)機(jī)翼上下表面產(chǎn)生的壓力差。
5.飛機(jī)升力產(chǎn)生的過(guò)程:機(jī)翼形狀上下表面不對(duì)稱(上凸),使上方空氣流速大,
壓強(qiáng)小,下方空氣流速小,壓強(qiáng)大,因此在機(jī)翼上下表血形成了壓強(qiáng)差,從而
形成壓力差,這樣就形成了升力。
二、伯努利原理:
L伯努利原理:流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,流體在流速小的地方壓強(qiáng)大。
2.對(duì)于伯努利原理應(yīng)從以下幾方面理解:①伯努利原理的適用對(duì)象是流體,通
常是液體和氣體。②流體運(yùn)動(dòng)時(shí),在不同的位置,流動(dòng)快慢不一樣,導(dǎo)致各位
置的壓強(qiáng)大小不一樣。因此知道流體流速的大小,也就可以判定壓強(qiáng)的大小了。
※小知識(shí):飛機(jī)騰空的秘密
飛機(jī)騰空的秘密在于它的機(jī)翼。觀察飛機(jī)的機(jī)翼,不難發(fā)現(xiàn),機(jī)翼的形
狀是上下不對(duì)稱的。它的上部凸起,下部平坦或微凹。和鳥(niǎo)翼能在水平氣流中
獲得向上的升力的原理一樣,如
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