09-压强

1.压强

知识点1：压力

1.定义：压力是物体间由于发生挤压而垂直作用在物体表面上的力。 2.作用效果：一般是使受压物体发生形变。 3.方向与作用点：压力的方向总是垂直于受压物体表面，作用点在受力物体上。 4.物体对受力面的压力F与物体所受重力G的关系。

注意

重力作用可以产生压力，但压力并不一定是重力产生的。
压力的方向也不一定是重力的方向，甚至有时与物体的重力毫无关系。
当物体静止放在水平地面上，且只受重力和支持力作用时，水平面所受压力大小与物体的重力大小相等

5.影响压力作用效果的因素：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关.

知识点2：压强

1.定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。 2.意义：压强是表示压力作用效果的物理量，压强越大，压力的作用效果越明显。 3.大小：它在数值上等于物体单位面积上所受到的压力。 4.公式： $p = F/S$ (F表示物体所受压力、p表示压强、S表示物体间的接触面积) 5.增大压强的方法：增大压力或减小受力面积。 减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。

2.液体的压强

知识点1：液体压强的产生

1.液体压强的存在：游泳时，跳入水中后会感受到水的压力，越往深处走感受到的压力越大。 2.液体压强的产生原因：

液体由于受到重力的作用，会对支撑它的容器底部有压强。
液体由于具有流动性，对阻碍它流动的容器壁有压强。
液体由于具有流动性，内部相互挤压，液体内部向各个方向都有压强

【补充】固体压强产生的原因：固体压强的产生是由于固体间的挤压作用，不一定要与重力有关。

知识点2：液体压强的特点

液体压强计：将压强计的探头放入液体内部某处时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U 形管内左右两侧液面就会出现一定的高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。两侧液面高度差越大，表示压强越大。
液体内部压强的特点：
- （1）液体内部朝各个方向都有压强，在同种液体的同一深度，各个方向的压强大小相等，均为 $p = \rho g h$ 。
- （2）同种液体内部压强随深度的增加而增大。
- （3）在不同液体的同一深度处，液体密度越大，液体内部压强越大。

🌟物理量释义：

物理量	符号	单位	备注 / 示例
液体内部压强	$p$	$\mathrm{Pa}$ （帕斯卡）
液体密度	$\rho$ （读作 “rou”）	$\mathrm{kg/m^3}$ （千克每立方米）	例：水的密度 $\rho_{\text{水}} = 1\times10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
重力常数	$\boldsymbol{g}$	$\mathrm{N/kg}$ （牛每千克）	粗略计算取 $g=9.8\,\mathrm{N/kg}$ ；简便运算常取 $g=10\,\mathrm{N/kg}$ ；物理意义：1 kg 物体在地球上受到的重力为 9.8 N
深度	$\boldsymbol{h}$	$\mathrm{m}$ （米）	✅ 从自由液面竖直向下到被测点的垂直距离；❌ 误区：不是容器底部到该点高度、不是物体浸入液体的高度、不是斜线长度

知识点3：连通器

连通器及其特点：

定义：连通器是一种上端开口、下端连通的容器。
特点：当连通器里装有同种液体且不流动时，各容器中的液面总是相平的。
补充说明：连通器液面的相平与各部分的粗细和形状无关。

⚠️液体对容器底的压力与自重的关系

3.大气压强

知识点1：大气压强的存在

大气压强：包围在地球周围的空气叫大气层。由于地球的吸引作用而使空气受到重力，并且大气具有流动性，从而产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。
大气压强的特点：大气向各个方向都有压强；大气内部某一点向各个方向的压强相等。
历史上最早证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。此外，覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验等也可证明大气压的存在。

知识点2：大气压强的测量

历史上第一次测量大气压的实验：托里拆利实验。
实验原理： $p_0 = p_{\text{水银}} = \rho_{\text{水银}} g h$ 。
标准大气压：托里拆利测得管内外水银面的高度差为 $760\ \mathrm{mm}$ ，利用液体压强公式 $p = \rho g h$ 计算得出该段水银柱产生的压强为 $1.01 \times 10^5\ \mathrm{Pa}$ ，把这个数值大小的气压规定为标准大气压。
对托里拆利实验的几点分析：
- （1）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入了少量空气，由于这部分空气也有压强，管内外水银面的高度差会变小，使测得的大气压强偏小（选填“大”或“小”）。
- （2）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度⚠️。所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响（选填“影响”或“不影响”）实验结果。
- （3）做托里拆利实验时，不宜选用粗（选填“粗”或“细”）管。原因是：耗用水银多；不容易堵住玻璃管口，易漏气。
- （4）管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，而与管的粗细、长度、形状都无关（选填“有关”或“无关”）。
- （5）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，水银柱的高度不变（选填“变”或“不变”）。
- （6）若在管的顶部开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降（选填“上升”或“下降”），最终管内外液面相平。

4.活塞式抽水机

知识点1：活塞式抽水机原理

提出问题：取一个注射器，把针头插到装有水的盆中，向上拉动活塞，就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞，水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢?

活塞式抽水机的构成：活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B等组成

【根据上图进行分析】 ① 提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。（甲） ② 压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。（乙） ③ 再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时井里的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。（丙）

5.液体压强与流速的关系

知识点1：流体压强与流速的关系

流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
流体的压强：流体流动时产生的压强叫作流体压强。
流体压强与流速的关系：流体流速越大的地方，压强越小🌟。

知识点2：飞机的升力

飞机升空的原理：飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，如下图所示。气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状是上凸下平的，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，气流对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，气流对机翼的压强较大。机翼上表面气流的压强对机翼产生向下的压力F1，机翼下表面气流的压强对机翼产生向上的压力F2，因为机翼的上下表面存在向上的压强差，这样就产生了向上的压力差，即为飞机的升力。当飞机升力大于其重力时，飞机就可以升空。