




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、 PAGE 10壓強百科名片壓強是表示壓力作用效果(形變效果)的物理量。在國際單位制中,壓強的單位是帕斯卡,簡稱帕(這是為了紀念法國科學(xué)家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛頓平方米。壓強的常用單位有千帕、千克力/平方厘米、托。一般以英文字母p表示。 定義物理學(xué)中把垂直作用在物體表面上的力叫做 HYPERLINK /view/84918.htm t _blank 壓力。標準大氣壓為1.013x105(10的5次方) Pa,大氣壓的數(shù)值相當于大約76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強,就是大氣壓的大小。(3)公式:p=F/S (壓強=壓力受力面積)p壓強帕斯卡(單位: HYPERLINK /vi
2、ew/17673.htm t _blank 帕斯卡,符號:Pa) F壓力牛頓(單位:牛頓,符號:N)S受力面積平方米F=PS (壓力=壓強受力面積)S=F/P (受力面積=壓力壓強)( 壓強的大小與受力面積和壓力的大小有關(guān))對于壓強的定義,應(yīng)當著重領(lǐng)會四個要點:受力面積一定時,壓強隨著壓力的增大而增大。(此時壓強與壓力成正比)同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產(chǎn)生的壓強大小也有所不同。受力面積小時,壓強大;受力面積大時,壓強小。壓力和壓強是截然不同的兩個概念: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)。壓強是物體單位面積受到的壓力。壓力、壓強的單位是有區(qū)別
3、的。壓力的單位是牛頓,踉一般力的單位是相同的。壓強的單位是一個復(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”,簡稱“帕”。影響壓強作用效果的因素1.受力面積一定時,壓力越大,壓強的作用效果越明顯。(此時壓強與壓力成正比)2.當壓力一定時,受力面積越小,壓強的作用效果越明顯。(此時壓強與受力面積成反比)(5)1Pa的 HYPERLINK /view/1973663.htm t _blank 物理意義:1平方米的面積上受到的壓力是1N。(1牛頓的力作用在一平方米上)1Pa大?。簝蓮埣垖λ阶烂娴膲簭?3粒芝麻對水平桌面的壓強為1Pa注:等密度柱體與接觸面的接
4、觸面積相等時,可以用 Pghp HYPERLINK /view/119661.htm t _blank 液體壓強Pa.液體密度千克/立方米(kg/m3)g9.8N/kg(通常情況下可取g=10N/kg)有時也取10N/kg 壓力和壓強任何物體能承受的壓強有一定的限度,超過這個限度,物體就會損壞。物體由于外因或內(nèi)因而形變時,在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)相互的作用力,單位 HYPERLINK /view/270786.htm t _blank 截面上的這種作用力叫做壓力。一般地說,對于 HYPERLINK /view/115120.htm t _blank 固體,在外力的作用下,將會產(chǎn)生壓(或張)
5、形變和切 HYPERLINK /view/38962.htm t _blank 形變。 垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用P表示壓強,單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米) 液體壓強液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部的壓強稱為液體壓強,簡稱液壓。 液體壓強原理(帕斯卡定律)的產(chǎn)生帕斯卡發(fā)現(xiàn)了液體傳遞壓強的基本規(guī)律,這就是著名的帕斯卡定律所有的 HYPERLINK /view/84954.htm t _blank 液壓機械都是根據(jù)帕斯卡定律設(shè)計的,所以帕斯卡被稱為“液壓機之父”在幾百年前,帕斯卡注意到一些生活現(xiàn)象,如沒有灌水的水龍帶是扁的水龍帶接到自來水龍頭上,灌進水,就變成圓柱形了如果水龍帶上有幾個
6、眼,就會有水從小眼里噴出來,噴射的方向是向四面八方的水是往前流的,為什么能把水龍帶撐圓?通過觀察,帕斯卡設(shè)計了“帕斯卡球”實驗,帕斯卡球是一個壁上有許多小孔的空心球,球上連接一個圓筒,筒里有可以移動的活塞把水灌進球和筒里,向里壓活塞,水便從各個小孔里噴射出來了,成了一支“多孔水槍”帕斯卡球的實驗證明,液體能夠把它所受到的壓強向各個方向傳遞通過觀察發(fā)現(xiàn)每個孔噴出去水的距離差不多,這說明,每個孔所受到的壓強都相同帕斯卡通過“帕斯卡球”實驗,得出著名的帕斯卡定律:加在密閉液體任一部分的壓強,必然按其原來的大小,由液體向各個方向傳遞。 液體壓強(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
7、只要某物體對另一物體表面有壓力,就存在壓強,同理,水由于受到重力作用對容器底部有壓力,因此水對容器底部存在壓強。液體具有流動性,對容器底部有壓力,因此液體對容器壁也存在壓強。在初中階段,液體壓強原理可表述為:“液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,壓強隨液體深度的增加而增大,同種液體在同一深度的各處,各個方向的壓強大小相等;不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān),密度越大,液體的壓強越大?!?四 液體內(nèi)部壓強 一、同種液體1、各個方向都有壓強2、同一深度處,壓強一致3、深度越大,壓強越大 二、不同液體同一深度,密度越大,壓強越大 HYPERLINK /view/645857.htm t _
8、blank 公式:P=gh 式中g(shù)=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的單位是m , 的單位是kg/m3 , 壓強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,括號的內(nèi)容就是g和的值。公式推導(dǎo):壓強公式均可由基礎(chǔ)公式:P=F/S推導(dǎo)P液=F/S=G/S=mg/S=液Vg/S=液Shg/S=液hg=液gh由于液體內(nèi)部同一深度處向各個方向的壓強都相等,所以我們只要算出液體豎直向下的 HYPERLINK /view/82174.htm t _blank 壓強,也就同時知道了在這一深度處液體向各個方向的壓強。這個公式定量地給出了 HYPERL
9、INK /view/84929.htm t _blank 液體內(nèi)部壓強地規(guī)律。深度是指點到自由液面的距離,液體的壓強只與深度和液體的密度有關(guān),與液體的質(zhì)量無關(guān). 液體壓強的特點1.液體壓強產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用。若液體在失重的情況下,將無壓強可言。2.由于液體具有流動性,它所產(chǎn)生的壓強具有如下幾個特點(1)液體除了對容器底部產(chǎn)生壓強外,還對“限制”它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓強。固體則只對其支承面產(chǎn)生壓強,方向總是與支承面垂直。(2)在液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一深度向各個方向的壓強都相等。(3)計算液體壓強的公式是P=gh??梢?,液體壓強的大小只取決于液體的種類(即密度)和深度h,而和
10、液體的質(zhì)量、體積沒有直接的關(guān)系。(4)密閉容器內(nèi)的液體能把它受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞。3.容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。容器底部受到液體的壓力F=PS=ghS,其中“h”底面積為S,“hS”為高度為h的液柱的體積,“ghS”是這一液柱的重力。因為液體有可能傾斜放置。 所以,容器底部受到的壓力其大小可能等于,也可能大于或小于液體本身的重力。 液U形管壓強計體壓強的測量液體壓強的測量儀器叫“U形管壓強計”,利用液體壓強公式P=phg,h為兩液面的高度差,計算液面差產(chǎn)生的壓強就等于液體內(nèi)部壓強大氣壓強 定義大氣對浸在它里面的物體產(chǎn)生的 HYPERLINK /view/82
11、174.htm t _blank 壓強叫大氣壓強,簡稱 HYPERLINK /view/33387.htm t _blank 大氣壓或氣壓。1654年格里克在 HYPERLINK /view/3762.htm t _blank 德國馬德堡作了著名的 HYPERLINK /view/25406.htm t _blank 馬德堡半球?qū)嶒?,有力的證明了大氣壓強的存在,這讓人們對大氣壓有了深刻的認識,但大氣壓到底有多大人們還不清楚。11年前意大利科學(xué)家托里拆利在一根1米長的細玻璃管中注滿水銀倒置在盛有水銀的水槽中,發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降了24厘米后就不再下降了。這24厘米的空間無空氣進入,是真空。
12、 HYPERLINK /view/27923.htm t _blank 托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強就等于 HYPERLINK /view/30596.htm t _blank 水銀柱的 HYPERLINK /view/87781.htm t _blank 長度,這就是著名的 HYPERLINK /view/27914.htm t _blank 托里拆利實驗。 關(guān)于大氣壓強的幾個解釋:大氣壓強是指地球上某個位置的空氣產(chǎn)生的壓強.地球表面的空氣受到重力作用,由此而產(chǎn)生了大氣壓強氣體和液體都具有流動性,它們的壓強有相似之處、大氣壓向各個方向都有,在同一位置各個方向的大氣壓強相等.但是由于大氣的密度不
13、是均勻的,所以以 大氣壓強的計算不能應(yīng)用 HYPERLINK /view/119661.htm t _blank 液體壓強公式被密封在某種容器中的氣體,其壓強是大量的做無規(guī)則運動的氣體分子對容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的大氣壓強計算公式:P=gh 地面上 HYPERLINK /view/66423.htm t _blank 標準大氣壓約等于760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓強。由于測量地區(qū)等條件的影響,所測數(shù)值不同。根據(jù)液體壓強的公式P=gh,水銀的密度是13.6103千克/立方米,因此76厘米高水銀柱產(chǎn)生的標準大氣壓強是:P =13.6103千克/立方米9.8牛頓/千克
14、0.76米=1.013105牛頓/平方米=1.013105 HYPERLINK /view/17673.htm t _blank 帕斯卡 大氣壓產(chǎn)生的原因地球周圍包著一層厚厚的空氣,它主要是由氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣和氦、氖、氬等氣體混合組成的,通常把這層空氣的整體稱之為大氣它上疏下密地分布在地球的周圍,總厚度達1000千米,所有浸在大氣里的物體都要受到大氣作用于它的壓強,就像浸在水中的物體都要受到水的壓強一樣大氣壓產(chǎn)生的原因可以從不同的角度來解釋課本中主要提到的是:空氣受重力的作用,空氣又有流動性,因此向各個方向都有壓強講得細致一些,由于地球?qū)諝獾奈饔茫諝鈮涸诘孛嫔?,就要靠地面?/p>
15、地面上的其他物體來支持它,這些支持著大氣的物體和地面,就要受到 HYPERLINK /view/17809.htm t _blank 大氣壓力的作用單位面積上受到的大氣壓力,就是大氣壓強;第二,可以用分子運動的觀點解釋(分子運動論的知識將來初三會學(xué)到)因為氣體是由大量的做無規(guī)則運動的分子組成,而這些分子必然要對浸在空氣中的物體不斷地發(fā)生碰撞每次碰撞,空氣分子都要給予物體表面一個沖擊力,大量空氣分子持續(xù)碰撞的結(jié)果就體現(xiàn)為大氣對物體表面的壓力,從而形成大氣壓若單位體積中含有的分子數(shù)越多,則相同時間內(nèi)空氣分子對物體表面單位面積上碰撞的次數(shù)越多,因而產(chǎn)生的壓強也就越大利用分子運動論的觀點可以解釋:為什
16、么大氣層不均勻分布,能造成大氣壓下高上低的現(xiàn)象 標準大氣壓強大氣壓強不但隨高度變化,在同一地點也不是固定不變的,通常把1.01325105 Pa的大氣壓強叫做標準大氣壓強。它相當于760mm水銀柱所產(chǎn)生的壓強。標準大氣壓強的值在一般計算中常取1.01105 Pa(101KPa),在粗略計算中還可以取作105Pa(100KPa)=1atm。 大氣壓強與海拔高度地球上面的空氣層密度不是相等的,靠近地表層的空氣密度較大,高層的空氣稀薄,密度較小大氣壓強既然是由空氣重力產(chǎn)生的,高度大的地方,它上面空氣柱的高度小,密度也小,所以距離地面越高,大氣壓強越小在海拔3000m之內(nèi),每上升10m大氣壓強約減小1
17、00Pa,在海拔2000m之內(nèi),每上升12m大氣壓強約減小1mmHg。地面上 HYPERLINK /view/10696.htm t _blank 空氣的范圍極廣,常稱“大氣”。離地面200公里以上,仍有空氣存在。雖其 HYPERLINK /view/38960.htm t _blank 密度很小,但如此高的大氣柱作用于地面上的壓強仍然極大。人體在大氣內(nèi)毫不感覺受到氣壓的壓迫,這是因為人體的內(nèi)外部同時受到氣壓的作用且恰好都相等的緣故。 氣體壓強與體積的關(guān)系這里所說的氣體壓強并不是指大氣壓強,而是指一定質(zhì)量的氣體的壓強.由于氣體的壓強實質(zhì)上是大量的做無規(guī)則運動的氣體分子與容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的,
18、因此當其他條件不變的情況下,氣體體積減小會使氣體分子與容器壁碰撞的次數(shù)增多而使壓強增大.在溫度不變時,一定質(zhì)量的氣體體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小. 沸點與大氣壓的關(guān)系實驗表明,一切液體的沸點,都是氣壓減小時減小,氣壓增大時增大,同種液體的沸點不是固定不變的說水的沸點是100必須強調(diào)是在標準大氣壓下由于氣壓隨高度增加,所以水的沸點隨高度降低,例如:海拔1000米處水沸點約97,3千米處約91,在海拔8844.43米的珠穆朗瑪峰頂,水在72就可以沸騰,因而在高山上燒飯要用不漏氣的高壓鍋,鍋內(nèi)氣壓可以高于標準大氣壓,使水沸點高于100,不但飯熟得快,還可以節(jié)省燃料。 活塞式抽水機的工作原理
19、活塞式抽水機是利用活塞的移動來排出空氣,造成內(nèi)外氣壓差而使水在氣壓作用下上升抽出,當活塞壓下時,進水閥門關(guān)閉而排氣閥門打開;當活塞提上時,排氣閥門關(guān)閉,進水閥門打開,在外界大氣壓的作用下,水從進水管通過進水閥門從上方的出水口流出這樣活塞在圓筒中上下往復(fù)運動,不斷地把水抽出來 離心式水泵的工作原理水泵在起動前,先往泵殼內(nèi)灌滿水,排出泵殼內(nèi)的空氣,使泵內(nèi)中心部分壓強小于外界大氣壓強,當起動后,葉輪在電動機的帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時被甩入出水管中,這時葉輪附近的壓強減小,大氣壓使低處的水推開底閥,沿進水管泵殼,進來的水又被葉輪甩入出水管,這樣一直循環(huán)下去,就不斷把水抽到了高處
20、活塞式抽水機和離心泵,都是利用大氣壓,把水抽上來,因為大氣壓有一定的限度,因而抽水機抽水的高度也有一定的限度,不超過10.3米浮力浮力指物體在流體(包括液體和氣體)中,上下表面所受的壓力差。浮力的概念浸在液體或氣體中的物體受到豎直向上的力,叫浮力。漂浮于流體表面或浸沒于流體之中的物體,受到各方向流體靜壓力的向上合力。其大小等于被物體排開流體的重力。在液體內(nèi),不同深度處的 HYPERLINK /view/82174.htm t _blank 壓強不同。物體上、下面浸沒在液體中的深度不同,物體下部受到液體向上的壓強較大,壓力也較大,可以證明,浮力等于物體所受液體向上、向下的壓力之差。例如石塊的重力
21、大于其同體積水的重量,則下沉到水底。浮木或船體的重力等于其浸入水中部分所排開的水重,所以浮于水面。氣球的重量比它同體積空氣的重力小,即浮力大于重力,所以會上升。這種浸在水中或空氣中,受到水或空氣將物體向上托的力叫“浮力”。例如,從井里提一桶水,在未離開水面之前比離開水面之后要輕些,這是因為桶受到 HYPERLINK /view/499178.htm t _blank 水的浮力。不僅是水,例如酒精、煤油或水銀等所有的液體,對浸在它里面的物體都有浮力。所有液體都一樣。當然,浸在氣體(與液體一樣都是流體)中的物體也受到浮力的作用。浮力的作用點稱為 HYPERLINK /view/975837.htm
22、 t _blank 浮心,浮心顯然與所排開液體體積的形心重合 產(chǎn)生浮力的原因產(chǎn)生浮力的原因,可用浸沒在液體內(nèi)的正立方體的物體來分析。該物體系全浸之物體,受到四面八方液體的壓力,而且是隨深度的增加而增大的。所以這個正立方體的前后、左右、上下六個面都受到液體的壓力。因為作用在左右兩個側(cè)面上的力由于兩側(cè)面相對應(yīng),而且面積大小相等,又處于液體中相同的深度,所以兩側(cè)面上受到的壓力大小相等,方向相反,兩力彼此平衡。同理,作用在前后兩個側(cè)面上的壓力也彼此平衡。但是上下兩個面因為在液體中的深度不相同,所以受到的壓強也不相等。上面的壓強小,下面受到的壓強大,下面受到向上的壓力大于上面受到的向下的壓力。液體對物體
23、這個壓力差,就是液體對物體的浮力。這個力等于被物體所排開的液體的重量。當一個浮體的頂部界面接觸不到液體時,則只有作用在底部界面向上的壓力才會產(chǎn)生浮力。至于一個位于容器底面上的物體,并和容器底面密切接觸,那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下,所以這個物體不受浮力作用(這是正確的,浮力存在的條件就是固體下方有液體或氣體,這樣上下才會有壓力差)。換句話說:物體與容器底部密切接觸,則物體無法對水產(chǎn)生一個豎直向下的彈力。那么此時不存在浮力(壓力差)的反作用力,因此浮力(壓力差)就不存在。(力的作用是相互的)當然實際生活中這種現(xiàn)象并不多,因為只要其間有一層很薄的液膜,就能傳遞壓強,底面就有向上的壓
24、力,物體上下表面有了壓力差,物體就會受到浮力。單位為牛頓此時受到浮力就等于木棒下方受到豎直向上的壓力。依據(jù):P=液gh。則下方受到的壓力為:F=PS=液gh*S=液gV排。阿基米德原理公式:F浮=G排=液gV排。h為浸入液體部分的高度。這個與“至于一個位于容器底面上的物體,并和容器底面密切接觸,那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下,所以這個物體不受浮力作用。”理論不沖突,甚至沒有絲毫關(guān)系。 浮力公式 浮力公式的推算假設(shè)有一正方體沉于水中,F(xiàn)浮=gh2*S-gh1*S =gS*h =gV =mg =G排液當物體懸浮在液體上時(當未受外力時),F 浮G物 說明(1)h2為正方體下表面到水面
25、距離,h1為正方體上表面到水面距離,h為正方體之高。(2)“F浮=液gV排=G排液”最重要。 F浮=液gV排的公式推導(dǎo):浮力=排開液體所受重力F浮=G排液m排液g =液gV排 (3)給出沉浮條件(實心物體)物液, 下沉 ,G物F浮 物=液, 懸浮 ,G物=F浮 (基本物體是空心的)物液, 上浮,(靜止后漂?。〨物F浮 物液, 漂浮,G物=F?。ㄒ驗槭巧细〉淖詈缶辰?,所以物液)物液, 沉底 ,物=F浮+F杯底對物的支持力(三力平衡) 露排比公式如果漂?。ㄟ@是重要前提!), 則:物液=V排V物。 其中,V物=V排+V露 它的變形公式 1 (液-物)液=V露V物 2 物(液-物)=V排V露 證明:漂
26、浮 F浮=G物,即液gV排=物gV物,即液V=物V物,即物液=V排V物(交叉相乘) 其他液體還可以產(chǎn)生比自身重力大的浮力 物體在液體中排開液體的重力等于物體所受浮力但是液體可以產(chǎn)生比自身重力大的浮力排液量是一個抽象的概念,排開的液體是當液體凝固時,將固體拿出,用同種液體將空檔填滿,用來填充的液體量就是排開的液體量。所以產(chǎn)生十牛的浮力不一定需要十牛重的液體,液體可以產(chǎn)生比自身重力大的浮力例如:一個底面積為30平方厘米的容器中有50牛重的水,將一個底面積為25平方厘米高10厘米的柱體(密度大于水)放入水中沉入水底(主體下方有少量水,忽略不計)。水上升至10厘米高。排水量為250立方厘米,浮力為25
27、0牛,而水只有50牛,產(chǎn)生的浮力是液體本身重力的5倍。當物體在水中完全和地接觸是就沒有浮力了,因為底部沒水就不存在浮力了。 四種公式示重法:F浮=G-G1(空氣中重量減去在水中的重量)公式法:F浮=G排=液gV排漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法)原理法:F浮=F-F 五、 HYPERLINK /view/621490.htm t _blank 浮力定律 壓力差和阿基米德定律在解釋浮力產(chǎn)生的原因和大小時,都必須要有物體浸在液體里。 液體沒有任何外來物體浸入時,它還會不會有浮力?如果有,我們又應(yīng)該怎樣去解釋產(chǎn)生浮力的原因和大小呢? 其實,浮力是液體的一種屬性,由液體自身的特點形成的,它不會因外來物體
28、的浸入而增大或減小、存在或消亡。物體在液中的沉浮是物體在浮力作用下反應(yīng)出的一種自然現(xiàn)象。而我們該如何透過這些現(xiàn)象,去探尋浮力的本質(zhì)呢? 1、壓強與深度的關(guān)系 人潛入水里,會感到發(fā)悶,是因為受到了水的壓強。而水的壓強又與深度成正比,所以人要潛入到更深的水里,必須要穿潛水服,而我們到達深海則需要乘坐特制的 HYPERLINK /view/22962.htm t _blank 潛水艇。 2、浮力與壓強(深度)的關(guān)系 我們常常說的船只擱淺是怎么回事呢?為什么枯水季節(jié)有些河道不能通航?淺水港為何不能??咳f噸輪船?其實,所有問題都在告訴我們一個事實,物體受到浮力的大小與液體的深度有關(guān)。 當船運載貨物時,它
29、的載重量越大,吃水就越深;載重量越小,吃水就越淺。而載重量大需要的浮力也會大,載重量小,需要的浮力也小。因此看來,浮力的大小與船只在水中的深度成正比,又正為水的壓強也與它的深度成正比。所以,我們仔細研究會發(fā)現(xiàn),船只產(chǎn)生的最大壓強與它同深度的水壓是一樣的,載重量大的船吃水深就是因為它壓強大的緣故。 既然浮力會隨著液體的深度增加,為什么我們做實驗時,彈簧稱的讀數(shù)并不會隨物體在液中位置的深淺而變化呢? 其實,彈簧稱稱量的物體在液中不但要受到浮力,還同時受到液體對它施加的壓力。物體在液中的位置加深時,它受到的浮力增大,而它受到的壓力也在同等的增大;當物體在液中的位置變淺,它受到的浮力減小,但它受到的壓
30、力也會同等的減小。正是因為浮力和壓力同等的增加或減小,彈簧稱的讀數(shù)才不會隨物體在液中位置的深淺而變化。 3、浮力與密度的關(guān)系 水和植物油都屬于液體,但它們的浮力是否相同呢?讓我們先把植物油滲進水中,看看會發(fā)生什么現(xiàn)象。很快,我們會發(fā)現(xiàn)植物油全部浮在水面上,并不與水相溶共存,這是什么原因產(chǎn)生的呢?原來,植物油的密度比水的密度小,它們產(chǎn)生的壓強各不相同,密度大的水便會下沉,密度小的油便會上升。輪船從淡水河駛?cè)牒@?,船身會浮起來一些,就是因為海水密度增?但浮力不變(都屬于漂浮狀態(tài),所以同一物體在不同液體中所受的浮力是相等的),船排開的海水體積就會比排開的淡水體積小,所以船身會上浮一些??偨Y(jié)以上規(guī)律
31、,得出如下結(jié)論: 浮力的大小與液體的壓強(深度)成正比,與它的密度成正比,與它受到的壓力相等,方向相反。在沒有任何外力的作用下,液體保持靜止狀態(tài)。 六、物體的浮沉 鐵和石塊在水中下沉,乒乓球、木頭、救生圈浮在水面上。同樣的物體也會因為液體密度的不同而或沉或浮。 是什么原因決定物體在液體中的沉浮呢?是物體的質(zhì)量和重量么? 我們知道,無論質(zhì)量多大,多重的木頭,它都會浮在水面上,而無論質(zhì)量多小,多輕的石頭,它都會沉入水底,這是為什么呢?這是因為木頭的密度比水小,而石頭的密度比水大的緣故。 在沒有任何外因時,物體的密度大于液體的密度,物體沉下,當物體的密度小于液體的密度,物體浮在液體表面。 為什么物體
32、的沉浮與密度有關(guān)呢? 在同一水平面上,液體向各個方向產(chǎn)生的壓強相同。而木頭的密度小于水,它產(chǎn)生的壓強也小于同體積水的壓強;石頭的密度大于水,它產(chǎn)生的壓強也就大于同體積水的壓強。當木頭或石頭沉沒水中替換同體積水時,因為木頭的壓強小于周圍水的壓強會浮出水面,而石頭的壓強大于周圍水的壓強會沉入水底。 壓強是決定物體浮沉的重要條件。 當物重大于同體積液重時,在液中的任何深度它產(chǎn)生的壓強都大于該位置的液壓,物體沉下。 當物重小于同體積液重時,在液中的任何深度,它產(chǎn)生的壓強都小于該位置的液壓,物體浮起。 當物重等于同體積液重時,在液中的任何深度,它產(chǎn)生的壓強都和該位置的液壓相同。物體懸浮。 我們把密度大于
33、空氣的氣球升上天,把密度大于水的鋼鐵制造成輪船浮于水,都是通過改變物體的壓強來實現(xiàn)的。 七、浮力的利用 從漂浮在河流上的樹林得到啟示,古人把木頭挖成空心的獨木舟,承載人或貨物,這是對浮力的最早利用。 但空心的鐵球并不一定浮起,實心的木塊它也不會沉下。所以,物體是否空心并不能決定物體的浮沉。 空心只是利用浮力的一種方法。 人們運用這個道理,不但把密度輕于水的樹木制造成船只,也把密度大于水的鋼鐵制造成軍艦、輪船。 為什么空心的物體能夠利用浮力呢? 這是因為空心的物體在水中增大了體積,增加了高度,并減小了物體的壓強。而壓強就是決定物體浮沉的重要條件。 空心的牙膏皮和卷成團的牙膏皮它們的重量雖然相同,
34、但前者產(chǎn)生的壓強卻小于后者,當空心牙膏皮產(chǎn)生的壓強小于同高度水深的壓強時,它就會浮起。而卷成團的牙膏皮產(chǎn)生的壓強大于同體積水產(chǎn)生的壓強,所以會在水中沉下。 軍事上用的潛水艇就是用進排水的方法,增加或減輕潛水艇的重量,從而改變壓強,以此來控制潛水艇的沉浮其實,對于類柱體,浮力就是上表面向下的壓力與下表面向上的壓力的差。 浮力原理的發(fā)現(xiàn)公元前245年,赫農(nóng)王命令阿基米德(Archimedes)鑒定金匠是否欺騙了他。赫農(nóng)王給金匠一塊金子讓他做一頂純金的皇冠。做好的皇冠盡管與先前的金子一樣重,但國王還是懷疑金匠摻假了。他命令阿基米德鑒定皇冠是不是純金的,但是不允許破壞皇冠。這看起來是件不可能的事情。在
35、公共浴室內(nèi),阿基米德注意到他的胳膊浮到水面。他的大腦中閃現(xiàn)出模糊不清的想法。他把胳膊完全放進水中,全身放松,這時胳膊又浮到水面。他從浴盆中站起來,浴盆四周的水位下降;再坐下去時,浴盆中的水位又上升了。他躺在浴盆中,水位則變得更高了,而他也感覺到自己變輕了。他站起來后,水位下降,他則感覺到自己重了。一定是水對身體產(chǎn)生向上的浮力才使得他感到自己輕了。他把差不多同樣大小的石塊和木塊同時放入浴盆,浸入到水中。石塊下沉到水里,但是他感覺到石塊變輕。他必須要向下按著木塊才能把它浸到水里。這表明浮力與物體的排水量(物體體積)有關(guān),而不是與物體的重量有關(guān)。物體在水中感覺有多重一定與它的密度(物體單位體積的質(zhì)量
36、)有關(guān)。阿基米德在此找到了解決國王問題的方法,問題的關(guān)鍵在于密度。如果皇冠里面含有其他金屬,它的密度會不相同,在重量相等的情況下,這個皇冠的體積是不同的。把皇冠和同樣重量的金子放進水里,結(jié)果發(fā)現(xiàn)皇冠排出的水量比金子的大,這表明皇冠是摻假的。更為重要的是,阿基米德發(fā)現(xiàn)了浮力原理,即水對物體的浮力等于物體所排開水的重量。浮力 1浮力及產(chǎn)生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力叫浮力。方向:豎直向上;原因:液體對物體的上、下壓力差。 2 HYPERLINK /view/760.htm t _blank 阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開液體所
37、受重力。 即F浮G液排液gV排。 (V排表示物體排開液體的體積) 3浮力計算公式:F浮G-T液gV排F上、下壓力差 4當物體漂浮時:F浮=G物 且 物液 當物體懸浮時:F浮G物 且 物=液 當物體下沉?xí)r:F浮液 浮力F浮=G物G視 G視:物體在液體的重力 浮力F浮=G物 此公式只適用 物體漂浮或懸浮 浮力F浮=G排=m排g=液gV排 G排:排開液體的重力 m排:排開液體的質(zhì)量 液:液體的密度 V排:排開液體的體積 (即浸入液體中物的體積) 浮力的應(yīng)用1.如何調(diào)節(jié)浮力的大小 木頭漂浮于水面是因為木材的密度小于水的密度.把樹木挖成“空心”就成了獨木舟,獨木舟是減小了物體的重力,增大了可利用的浮力,從而可以多裝載貨物.牙膏卷成一團,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,說明“空心”可調(diào)節(jié)浮力與重力的關(guān)系.采用“空心”增大體積,從而增大浮力,使物體能漂浮在液面上. 2.輪船 輪船能漂浮在水面的原理:鋼鐵制造的輪船,由于船體做成空心的,使它排開水的體積增大,受到的浮力增大,這時船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上.它是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G來工作的,只要船的重力不變,無論船在海里還是河里,它受到的浮力不變.根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮=液gV排,它在海里和河里浸入水中的體積不同
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025-2030年中國集線器行業(yè)前景規(guī)劃及投資潛力分析報告
- 2025-2030年中國鑄造扣件市場發(fā)展現(xiàn)狀及前景趨勢分析報告
- 2025-2030年中國蠔油醬行業(yè)需求規(guī)模及發(fā)展趨勢預(yù)測報告
- 2025-2030年中國草柳編制工藝品市場運營狀況及投資規(guī)劃研究報告
- 2025-2030年中國自動支票打字機專用色帶行業(yè)運行態(tài)勢及發(fā)展戰(zhàn)略分析報告
- 2025-2030年中國羥丙基甲基纖維素行業(yè)十三五規(guī)劃與發(fā)展策略分析報告
- 2025-2030年中國純棉內(nèi)衣市場運營狀況及發(fā)展前景分析報告
- 2025-2030年中國科技地產(chǎn)行業(yè)競爭現(xiàn)狀及投資戰(zhàn)略研究報告
- 2025-2030年中國硫酸氧釩行業(yè)風險評估規(guī)劃研究報告
- 2025-2030年中國真空凍干蔬菜行業(yè)運行狀況及發(fā)展趨勢預(yù)測報告
- 質(zhì)譜儀產(chǎn)品商業(yè)計劃書
- 課件:舉手意識課件講解
- 中考體育培訓(xùn)合同
- 基金應(yīng)知應(yīng)會專項考試題庫(證券類190題)附有答案
- 固定式、車載式、便攜式反無人機實施方案
- 陜西省2024年高中學(xué)業(yè)水平合格考數(shù)學(xué)試卷試題(含答案)
- 美術(shù)基礎(chǔ)試題庫含答案
- 鄉(xiāng)村研學(xué)旅行方案
- 《養(yǎng)老機構(gòu)認知障礙照護專區(qū)設(shè)置與服務(wù)規(guī)范》
- DLT 5630-2021 輸變電工程防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計規(guī)程-PDF解密
- 輸電線路安全施工培訓(xùn)
評論
0/150
提交評論