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2016年中考物理知识点压强与压力

时间: 文桦2 物理学习方法

  2016年中考物理知识点(压强与压力)如下:

  一、压强定义

  压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaisepascal而命名的),即牛顿/平方米。压强的常用单位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母「p」表示。

  定义或解释:

  ①物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。

  ②标准大气压为1.013x10^5(10的5次方)Pa,大气压的数值相当于大约76cm水银柱所产生的压强,就是大气压的大小。

  二、液体压强原理

  液体压强(帕斯卡定律)的原理我们知道,物体受到力的作用产生压力,而只要某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有压力,因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在压强。

  在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”

  三、压强的意义

  ⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大。(此时压强与压力成正比)

  ⑵同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小。

  ⑶压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积大小无关。压强是物体单位面积受到的压力。

  ⑷压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,踉一般力的单位是相同的。压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。

  四、压力与压强

  任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限度,物体就会损坏。

  物体由于外因或内因而形变时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做压力。

  一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。因此,要确切地描述固体的这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果。这样,对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,应力F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个张量。

  由于流体不能产生切变,不存在切应力。因此对于静止流体,不管力是如何作用,只存在垂直于接触面的力;又因为流体的各向同性,所以不管这些面如何取向,在同一点上,作用于单位面积上的力是相同的。由于理想流体的每一点上,F/A在各个方向是定值,所以应力F/A的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力,在中学物理中叫做压强。压强是一个标量。压强(压力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中。

  垂直作用于物体的单位面积上的压力。若用P表示压强,单位为帕斯卡(1帕斯卡=1牛顿/平方米)

  五、压强公式

  压强公式:

  P=F/s,式中p单位是:帕斯卡,1帕=1N/m2,表示是物理意义是1m2的面积上受到的压力为1N。

  公式:p=F/S(压强=压力÷受力面积)

  p-压强-帕斯卡(单位:帕斯卡,符号:Pa)

  F-压力-牛顿(单位:牛顿,符号:N)

  S-受力面积-平方米

  F=PS(压力=压强×受力面积)

  S=F/P(受力面积=压力÷压强)

  注:压强的大小与受力面积和压力的大小有关

  六、液体压强公式及计算

  液体压强计算:P=ρ液gh(ρ是液体密度,单位是kg/m3;h表示是液体的深度,指液体自由液面到液体内部某点的垂直距离,单位m。)

  液体压强公式:P=ρgh,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量无关。

  七、测量压强方法

  液U形管压强计体压强的测量。

  液体压强的测量的仪器叫U形管压强计,利用液体压强公式P=phg,h为两液面的高度差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强。

  测定大气压的仪器是:气压计,常见金属盒气压计测定大气压。飞机上使用的高度计实际上是用气压计改装成的。1标准大气压=1.013×105帕=76cm水银柱高。

  八、证明大气压强存在实验

  马德堡半球实验:有力地证明了①大气压的存在②大气压很大。

  托里拆利实验:在长约1m,一段封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银下降到一定程度时就不再下降,这 时管内外水银高度差约为760mm,把玻璃管倾斜,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。测量结果表明这个高度是由当时 的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。

  标准大气压(standard atmospheric pressure):符号为1atm(非法定单位),1atm*约为1.013×10的5次方Pa。

  九、影响大气压强的因素

  影响大气压强的因素:

  ①温度:温度越高,空气分子运动的越强烈,压强越大;

  ②密度:密度越大,表示单位体积内空气质量越大,压强越大;

  ③海拔高度:海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强就越小。

  PV=nRT克拉伯龙方程式通常用下式表示:PV=nRT……

  P表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数。所有气体R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位(SI),R=8。314帕·米3/摩尔·K。

  如果压强为大气压,体积为升,则R=0。0814大气压·升/摩尔·K。R为常数。

  理想气体状态方程:pV=nRT

  已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L

  把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代进去

  得到R约为8314帕·升/摩尔·K

  玻尔兹曼常数的定义就是k=R/Na因为n=m/M、ρ=m/v(n-物质的量,m-物质的质量,M-物质的摩尔质量,数值上等于物质的分子量,ρ-气态物质的密度),所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式:

  pv=mRT/M……和pM=ρRT……

  以A、B两种气体来进行讨论。

  (1)在相同T、P、V时:

  根据①式:nA=nB(即阿佛加德罗定律:摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度)。若mA=mB则MA=MB。

  (2)在相同T·P时:

  体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比。

  物质的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比。

  (3)在相同T·V时:摩尔质量的反比;两气体的压强之比=气体分子量的反比。阿佛加德罗定律推论

  十、沸点与气压关系

  沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。高山上用普通锅煮饭煮不熟,是因为高山上的沸点低,所以要用高压锅煮饭,煮饭时高压锅内气压大,水的沸点高,饭容易煮好。

  十一、大气压强的产生

  产生原因:空气受到重力作用,而且空气具有流动性,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。

  十二、液体内部压强计算

  一、同种液体

  1、向各个方向都有压强

  2、同一深度处,压强一致

  3、深度越深,压强越大

  二、不同液体

  同一深度,密度越大,压强越大

  公式:p=ρgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m3,压强p的单位是Pa.。

  如果题中没有明确提出g等于几,应用g=9.8N/kg,再就是题后边基本上都有括号,括号的内容就是g和ρ的值。

  公式推导:

  压强公式均可由基础公式:p=F/S推导

  p液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液ghF=ρ液gv排

  由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。

  深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。

  十三、影响压强作用效果的因素

  1、受力面积一定时,压力越大,压强的作用效果越明显。(此时压强与压力成正比)

  2、当压力一定时,受力面积越小,压强的作用效果越明显。(此时压强与受力面积成反比)

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