压力和压强

八年级下册物理压力和压强，如液体对容器底的压力等于容器底正上方的液体的重力，不一定与容器中液体的重力相等。

压力和压强

• 压力和重力
  • 1.产生条件原因不同：压力(属于弹力，接触力)是由于物体间挤压而产生的，而重力(非接触力)是由于地球的吸引而产生的。 2.方向不同：压力的方向总是垂直于接触面且指向被压物体，且随接触面方向的改变而改变，而重力的方向总是竖直向下，垂直于水平面。
  • 压力大小：压力并不都是由重力产生的因此压力的大小并不一定与重力大小相等，有时甚至无关。在水平面时， F＝G
  • 压力分析方法： ⑴接触面受到的压力与物体受到的支持力是一对相互作用力，把求压力转化为求支持力。 ⑵利用平衡力的知识，求出支持力与物体受到的其他的关系。 ⑶得到压力与其他力的关系。
• 探究压力作用效果因素
  • 实验原理：物体受到压力发生的形变量越大，压力的作用效果越明显。
  • 实验方法： ⑴控制变量法：分别控制压力和受力面积两个变量。 ⑵转换法：用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
  • 实验现象和结论 ①结论：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ②结论：压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
• 测量液体内部压强的仪器(压强计)
  • ⑴构造‘液体压强计主要由U形管、橡皮管、探头三部分组成。 ⑵原理：放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差的大小反应了薄橡皮膜所受压强的大小。
• 液体对容器底的压力等于容器底正上方的液体的重力，不一定与容器中液体的重力相等。 ①口大底小的容器F＜G(容器侧壁对液体有一个相对容器底斜向上的压力)； ②柱状容器：F＝G； ③口小底大的容器：F＞G(容器侧壁对液体有一个相对容器底斜向下的压力)。
• 压强
  • 定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
  • 公式：P＝F/S。通常用P表示压强，F表示压力，S表示受力面积。 压力F和受力面积S之间不存在因果关系。但压强P和F、S之间却有密切的关系：在S一定时P与F成正比；在F一定时，P与S成反比。
  • 物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。
  • P＝ρgh适用于圆柱体、正方体、长方体等上下一样粗且与底面积垂直的密度均匀的固体。
  • 增大压强
    • ⑴增大压力 ⑵减小受力面积 ⑶同时增大压力和减小受力面积。
  • 减小压强
    • ⑴减小压力 ⑵增大受力面积 ⑶同时减小压力和增大受力面积。
• 液体压强
  • 产生原因：由于液体受到重力作用，并且具有流动性，因此，液体对容器底部和侧壁都有压强。
  • 液体压强计算公式：P＝ρgh 计算出P的单位是pa。(公式P＝ρgh只适用于计算静止的液体和特殊固体产生的压强，而对一般固体如形状不规则且密度不均匀、气体或流动的液体均不适用。)
    • 说明⑴由公式可知，液体内部压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。
  • 液体压强特点 ⑴液体内部向个个方向都有压强。 ⑵在同种液体内部的同一深度，各个方向的压强大小相等。 ⑶同种液体内部的压强随深度的增大而增大。 ⑷液体的压强还与液体的密度有关。在同一深度，液体的密度越大，压强也越大。
• 大气压强
  • 定义：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压。
  • 产生原因：空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等。
  • 存在证明：①马德堡半球实验；②覆杯实验；③瓶吞鸡蛋实验。
  • 区别：大气压专指自然界大气层中的压强，气压专指封闭在某一空间内气体的压强。
  • 气体的压强与温度、质量和体积有关：①温度不变，体积一定，质量越大，气体压强越大。 ②温度不变，质量一定，体积越大，气体压强越小。
  • 特别注意： ①护士给病人打针不是利用大气压强； ② 注射器吸药液是利用大气压强； ③用压力锅做饭是利用沸点与气压的关系，不是利用大气压强。
  • 大气压的变化 1.大气压随海拔高度的增加而减小，在海拔3000m内，大约每升高10m,大气压减小100pa 2.一般晴天比阴天气压高，冬天比夏天气压高。 3.液体的沸点随气压减小而降低，随气压增大而升高。 4.用自制气压计从一楼走到五楼，液体高度升高。 原因：大气压强随高度的增加而减小，从一楼到五楼，外界压强减小，内部压强大于外部压强，所以液柱高度上升。
• 流体压强与流速的关系
  • 流体定义：具有流动性的液体和气体统称为流体。
  • 在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小 因为在液体和气体的流动过程中，流速越大的位置压强越小，小于其他部分的压强，从而产生压强差，使物体向压强较小的部分运动或有运动趋势
  • 生活中跟流体的压强相关的现象： 1.在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘一米左右的地方有一条安全线，人必须在安全线外候车，因为当列车驶过时，空气流速较大，列车附近压强减小从而使安全线内压强小于线外压强，大气压会把人推向列车发生危险。 2.当居室前后窗子都打开时，‘’过堂风‘’有时会把居室侧面摆放的衣柜门吹开，这是因为‘’过堂风‘’吹过时，柜外的空气流速快，压强小，此时柜内气压大于柜外气压，使衣柜门被推开。 3.室外有风时，窗帘飘到窗外，因为窗外的空气流速快，压强小，此时室内气压大于室外气压，使窗帘飘到窗外。
  • 方法总结：分析有关流体压强与流速关系引起的相关现象时，一般用压强差法，由于物体的两侧气体流速不同，导致物体两侧出现压强差，这个压强差作用在物体的受力面上，从而使物体受到不平衡力的作用，改变运动状态。
  • 飞机的升力
    • 1.机翼上表面是曲面，下表面是平面 2.飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流快速流过机翼时被机翼分成上、下两部分。 3.上方空气和下方空气在相同时间通过的路程不同，上方空气通过的路程长，下方空气通过的路程短。所以上方空气流速快，气压小；下方空气流速慢，气压大，从而产生了压强差，下方气压大于上方气压，从而将飞机向上托。机翼上下表面由于产生压强差，而产生了压力差，这个压力差就是产生升力的原因。