高中物理压强,浮力归纳总结

压强、浮力单元复习

一、学习要求：

压强的基本概念复习

液体压强的公式及其应用复习

大气压强的测量及相关复习

浮力的基本概念复习

阿基米德原理及浮力的计算复习

物体的浮沉条件及应用复习

二、要点揭密

1.压力

(1)定义：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。

(2)方向：与受力物体的支承面相垂直.由于受力物体的受力支承面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定的指向,它可能指向任何方面,但始终和受力物体的受力面相垂直.

(3)单位：如重力、摩擦力等其他力的国际单位一样,是N.

(4)作用效果：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关.

当受力面积一定时,压力越大,则压力的作用效果越显著;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著.

2.压强

(1)定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强.

(2)计算公式: p=F/S

上式为压强的定义公式，可普遍适用于固体、液体以及气体，式中F为压力,单位用N；S为受力面积，单位用m2，p即为压强.

(3)单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称Pa.

1Pa＝1N/m2

它表示每m2面积上受到的压力是1N.

(4)在生产和生活中,如果要减小压强,可减小压力或增大受力面积;如果要增大压强,则可以增大压力或减小受力面积,但从实际出发,压力大小往往是不可改变的,则减小压强应增大受力面积,增大压强应采用减小受力面积的方法.

3.液体压强

(1)产生原因

由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强. (2)特点

液体对容器底和侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强.

液体的压强随深度增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关.

(3)计算

液体压强的计算公式是p＝ρgh

式中ρ为液体密度,单位用kg/m3；g＝9.8N/kg；h是液体内某处的深度,单位用m；ρ为液体压强，单位用Pa. 由公式p＝ρgh可知,液体的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关,跟液体重、体积、容器形状、底面积大小等其他因素都无关.

由公式p＝ρgh还可归纳出:当ρ一定,即在同一种液体中,液体的压强p与深度h成正比;在不同的液体中,当深度h相同时,液体的压强p与液体密度ρ成正比.

(4)连通器

上端开口、下部相连通的容器叫连通器.

连通器里如果只装有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平. 船闸、锅炉水位器、马

路涵洞等就是连通器原理的应用.

4.大气压强

(1)产生原因

空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强.

1atm=76cmHg=1.013×105Pa。

(2)马德堡半球实验:

有力地证明了大气压的存在.同时还可说明,大气压强是很大的.

(3)大气压的测定

托里拆利实验测出了大气压的大小.

在托里拆利实验中,测量结果和玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关;如果实验时玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,通常情况下,为76cm左右.

5.大气压的变化

(1)大气压随海拔高度的增加而减小,这主要是由于离地面越高的地方空气越稀薄,空气的密度越小. 在海拔2km 以内，可以近似认为每升高12m，大气压减小133Pa。

(2)大气压的变化和天气有关,一般说来,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的高.

6.气压计

(1)测量大气压的仪器叫气压计.

(2)常见的气压计有水银气压计和金属盒气压计两种.

水银气压计是根据托里拆利实验制成的,它在测量时,必须挂竖直,如果挂歪斜了,则测量结果将比实际值偏大.

金属盒气压计即无液气压计,如将其刻度盘上所标的大气压值折算成高度,则成了航空、登山用的高度计。氧气瓶上的压力表就是一个无液气压计。

7.液体的沸点与液面气压大小有关,液面气压减小,液体沸点降低;液面气压增大,液体沸点升高.

8.活塞式抽水机和离心式水泵,都是利用大气压来工作的.普通的抽水机工作时,其抽水高度约10m左右.这

是由于1atm大约能支持10.34m高的水柱.

9.浮力的基本概念

(1)定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。

(2)方向：无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。

(3)产生原因：假设有一个正方体完全浸没在水里，则正方体的前后、左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力，由于左右两个侧面和前后两侧面对应部分在水中的深度相同，由液体压强公式p＝ρgh可知，受到水的压强大小相等；由公式F＝ps可知。作用在左右、前后侧面上的压力也大小相等，且方向相反，彼此平衡。

但是上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的压强也不等，上表面的深度小，压强小；下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F´大于上表面受到的向下的压力F，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力，

即F浮＝F向上－F向下

如果物体浸在其他液体中，所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的.

(4)浸在液体中的物体，无论是全部浸没在液体里，还是只有一部分浸入液体里；无论是正在上浮还是正在下沉，无论是静止在容器底部还是漂浮在液面，都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面紧密贴合,不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时,才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况.

(5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受到的浮力就等于液体对物体向上的压力. 10.浮力的计算

（1）用称重法测浮力

有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧测力计上,记下此时弹簧测力计的示数G，然后把铁块浸入水中，则弹簧测力计的示数减少，再记下此时弹簧测力计的示数G´，那么弹簧测力计减少的示数，即两次弹簧测力计的示数差，就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小，即：F浮＝G－G´.

（2）用阿基米德原理计算浮

a.阿基米德原理的内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力.