2016年中考物理知識(shí)點(diǎn)壓強(qiáng)與壓力
2016年中考物理知識(shí)點(diǎn)(壓強(qiáng)與壓力)如下:
一、壓強(qiáng)定義
壓強(qiáng)是表示壓力作用效果(形變效果)的物理量。在國際單位制中,壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,簡(jiǎn)稱帕(這是為了紀(jì)念法國科學(xué)家帕斯卡Blaisepascal而命名的),即牛頓/平方米。壓強(qiáng)的常用單位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母「p」表示。
定義或解釋:
?、傥锢韺W(xué)中把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
?、跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.013x10^5(10的5次方)Pa,大氣壓的數(shù)值相當(dāng)于大約76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),就是大氣壓的大小。
二、液體壓強(qiáng)原理
液體壓強(qiáng)(帕斯卡定律)的原理我們知道,物體受到力的作用產(chǎn)生壓力,而只要某物體對(duì)另一物體表面有壓力,就存在壓強(qiáng),同理,水由于受到重力作用對(duì)容器底部有壓力,因此水對(duì)容器底部存在壓強(qiáng)。液體具有流動(dòng)性,對(duì)容器壁有壓力,因此液體對(duì)容器壁也存在壓強(qiáng)。
在初中階段,液體壓強(qiáng)原理可表述為:“液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增大,同種液體在同一深度的各處,各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等;不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān),密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。”
三、壓強(qiáng)的意義
?、攀芰γ娣e一定時(shí),壓強(qiáng)隨著壓力的增大而增大。(此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比)
?、仆粔毫ψ饔迷谥С形锏谋砻嫔希羰芰γ娣e不同,所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小也有所不同。受力面積小時(shí),壓強(qiáng)大;受力面積大時(shí),壓強(qiáng)小。
⑶壓力和壓強(qiáng)是截然不同的兩個(gè)概念:壓力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面積大小無關(guān)。壓強(qiáng)是物體單位面積受到的壓力。
?、葔毫?、壓強(qiáng)的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓,踉一般力的單位是相同的。壓強(qiáng)的單位是一個(gè)復(fù)合單位,它是由力的單位和面積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方米,稱“帕斯卡”,簡(jiǎn)稱“帕”。
四、壓力與壓強(qiáng)
任何物體能承受的壓強(qiáng)有一定的限度,超過這個(gè)限度,物體就會(huì)損壞。
物體由于外因或內(nèi)因而形變時(shí),在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)相互的作用力,單位截面上的這種作用力叫做壓力。
一般地說,對(duì)于固體,在外力的作用下,將會(huì)產(chǎn)生壓(或張)形變和切形變。因此,要確切地描述固體的這些形變,我們就必須知道作用在它的三個(gè)互相垂直的面上的力的三個(gè)分量的效果。這樣,對(duì)應(yīng)于每一個(gè)分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個(gè)互相垂直的面,應(yīng)力F/A有九個(gè)不同的分量,因此嚴(yán)格地說應(yīng)力是一個(gè)張量。
由于流體不能產(chǎn)生切變,不存在切應(yīng)力。因此對(duì)于靜止流體,不管力是如何作用,只存在垂直于接觸面的力;又因?yàn)榱黧w的各向同性,所以不管這些面如何取向,在同一點(diǎn)上,作用于單位面積上的力是相同的。由于理想流體的每一點(diǎn)上,F(xiàn)/A在各個(gè)方向是定值,所以應(yīng)力F/A的方向性也就不存在了,有時(shí)稱這種應(yīng)力為壓力,在中學(xué)物理中叫做壓強(qiáng)。壓強(qiáng)是一個(gè)標(biāo)量。壓強(qiáng)(壓力)的這一定義的應(yīng)用,一般總是被限制在有關(guān)流體的問題中。
垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用P表示壓強(qiáng),單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米)
五、壓強(qiáng)公式
壓強(qiáng)公式:
P=F/s,式中p單位是:帕斯卡,1帕=1N/m2,表示是物理意義是1m2的面積上受到的壓力為1N。
公式:p=F/S(壓強(qiáng)=壓力÷受力面積)
p-壓強(qiáng)-帕斯卡(單位:帕斯卡,符號(hào):Pa)
F-壓力-牛頓(單位:牛頓,符號(hào):N)
S-受力面積-平方米
F=PS(壓力=壓強(qiáng)×受力面積)
S=F/P(受力面積=壓力÷壓強(qiáng))
注:壓強(qiáng)的大小與受力面積和壓力的大小有關(guān)
六、液體壓強(qiáng)公式及計(jì)算
液體壓強(qiáng)計(jì)算:P=ρ液gh(ρ是液體密度,單位是kg/m3;h表示是液體的深度,指液體自由液面到液體內(nèi)部某點(diǎn)的垂直距離,單位m。)
液體壓強(qiáng)公式:P=ρgh,液體的壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),而與液體的體積和質(zhì)量無關(guān)。
七、測(cè)量壓強(qiáng)方法
液U形管壓強(qiáng)計(jì)體壓強(qiáng)的測(cè)量。
液體壓強(qiáng)的測(cè)量的儀器叫U形管壓強(qiáng)計(jì),利用液體壓強(qiáng)公式P=phg,h為兩液面的高度差,計(jì)算液面差產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于液體內(nèi)部壓強(qiáng)。
測(cè)定大氣壓的儀器是:氣壓計(jì),常見金屬盒氣壓計(jì)測(cè)定大氣壓。飛機(jī)上使用的高度計(jì)實(shí)際上是用氣壓計(jì)改裝成的。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105帕=76cm水銀柱高。
八、證明大氣壓強(qiáng)存在實(shí)驗(yàn)
馬德堡半球?qū)嶒?yàn):有力地證明了①大氣壓的存在②大氣壓很大。
托里拆利實(shí)驗(yàn):在長(zhǎng)約1m,一段封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中。放開手指,管內(nèi)水銀下降到一定程度時(shí)就不再下降,這 時(shí)管內(nèi)外水銀高度差約為760mm,把玻璃管傾斜,則水銀柱的長(zhǎng)度變長(zhǎng),但水銀柱的高度,即玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差不變。測(cè)量結(jié)果表明這個(gè)高度是由當(dāng)時(shí) 的大氣壓的大小和水銀的密度所共同決定的,與玻璃管的粗細(xì)、形狀、長(zhǎng)度(足夠長(zhǎng)的玻璃管)無關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(standard atmospheric pressure):符號(hào)為1atm(非法定單位),1atm*約為1.013×10的5次方Pa。
九、影響大氣壓強(qiáng)的因素
影響大氣壓強(qiáng)的因素:
①溫度:溫度越高,空氣分子運(yùn)動(dòng)的越強(qiáng)烈,壓強(qiáng)越大;
?、诿芏龋好芏仍酱螅硎締挝惑w積內(nèi)空氣質(zhì)量越大,壓強(qiáng)越大;
?、酆0胃叨龋汉0胃叨仍礁撸諝庠较”?,大氣壓強(qiáng)就越小。
PV=nRT克拉伯龍方程式通常用下式表示:PV=nRT……
P表示壓強(qiáng)、V表示氣體體積、n表示物質(zhì)的量、T表示絕對(duì)溫度、R表示氣體常數(shù)。所有氣體R值均相同。如果壓強(qiáng)、溫度和體積都采用國際單位(SI),R=8。314帕·米3/摩爾·K。
如果壓強(qiáng)為大氣壓,體積為升,則R=0。0814大氣壓·升/摩爾·K。R為常數(shù)。
理想氣體狀態(tài)方程:pV=nRT
已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol理想氣體的體積約為22.4L
把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代進(jìn)去
得到R約為8314帕·升/摩爾·K
玻爾茲曼常數(shù)的定義就是k=R/Na因?yàn)閚=m/M、ρ=m/v(n-物質(zhì)的量,m-物質(zhì)的質(zhì)量,M-物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,數(shù)值上等于物質(zhì)的分子量,ρ-氣態(tài)物質(zhì)的密度),所以克拉伯龍方程式也可寫成以下兩種形式:
pv=mRT/M……和pM=ρRT……
以A、B兩種氣體來進(jìn)行討論。
(1)在相同T、P、V時(shí):
根據(jù)①式:nA=nB(即阿佛加德羅定律:摩爾質(zhì)量之比=分子量之比=密度之比=相對(duì)密度)。若mA=mB則MA=MB。
(2)在相同T·P時(shí):
體積之比=摩爾質(zhì)量的反比;兩氣體的物質(zhì)的量之比=摩爾質(zhì)量的反比。
物質(zhì)的量之比=氣體密度的反比;兩氣體的體積之比=氣體密度的反比。
(3)在相同T·V時(shí):摩爾質(zhì)量的反比;兩氣體的壓強(qiáng)之比=氣體分子量的反比。阿佛加德羅定律推論
十、沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系
沸點(diǎn)與氣壓關(guān)系:一切液體的沸點(diǎn),都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)升高。高山上用普通鍋煮飯煮不熟,是因?yàn)楦呱缴系姆悬c(diǎn)低,所以要用高壓鍋煮飯,煮飯時(shí)高壓鍋內(nèi)氣壓大,水的沸點(diǎn)高,飯容易煮好。
十一、大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生
產(chǎn)生原因:空氣受到重力作用,而且空氣具有流動(dòng)性,因此空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),這個(gè)壓強(qiáng)就叫大氣壓強(qiáng)。
十二、液體內(nèi)部壓強(qiáng)計(jì)算
一、同種液體
1、向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)
2、同一深度處,壓強(qiáng)一致
3、深度越深,壓強(qiáng)越大
二、不同液體
同一深度,密度越大,壓強(qiáng)越大
公式:p=ρgh式中g(shù)=9.8N/kg或g=10N/kg,h的單位是m,ρ的單位是kg/m3,壓強(qiáng)p的單位是Pa.。
如果題中沒有明確提出g等于幾,應(yīng)用g=9.8N/kg,再就是題后邊基本上都有括號(hào),括號(hào)的內(nèi)容就是g和ρ的值。
公式推導(dǎo):
壓強(qiáng)公式均可由基礎(chǔ)公式:p=F/S推導(dǎo)
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
由于液體內(nèi)部同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,所以我們只要算出液體豎直向下的壓強(qiáng),也就同時(shí)知道了在這一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)。這個(gè)公式定量地給出了液體內(nèi)部壓強(qiáng)地規(guī)律。
深度是指點(diǎn)到自由液面的距離,液體的壓強(qiáng)只與深度和液體的密度有關(guān),與液體的質(zhì)量無關(guān)。
十三、影響壓強(qiáng)作用效果的因素
1、受力面積一定時(shí),壓力越大,壓強(qiáng)的作用效果越明顯。(此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比)
2、當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓強(qiáng)的作用效果越明顯。(此時(shí)壓強(qiáng)與受力面積成反比)
