第八章 《神奇的壓強(qiáng)》
一、固體的壓力和壓強(qiáng) 1、壓力: 概念:垂直壓在物體表面上的力;方向:支持面垂直。固體可以大小方向不變地傳遞壓力。 2、壓力和重力的關(guān)系:重為G的物體在支持面上靜止不動(dòng)。在橫線上填出下列各種情況下支持面所受壓力的大小。 
可見(jiàn)壓力有時(shí)小于重力,有時(shí)大于重力,最后哪個(gè)圖中壓力與重力無(wú)關(guān)。因此,不要認(rèn)為壓力就是重力,它們是兩種不同性質(zhì)的力,只有當(dāng)物體放在水平面上,壓力才等于物體的重力。 3、壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。 在探究壓力的作用效果與壓力的關(guān)系時(shí),要控制受力面積不變,改變壓力,實(shí)驗(yàn)中可以用海綿或細(xì)沙的凹陷程度間接反映壓力的作用效果。 實(shí)驗(yàn)中既采用了控制變量法,又用到了轉(zhuǎn)換法。 4、壓強(qiáng): ①定義: 物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng);物理意義:壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量。 ②公式 P=F/S 其中各量的單位分別是:P:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2) ③由公式可知,壓強(qiáng)的大小是由壓力和受力面積兩個(gè)因素同時(shí)決定,在探討壓強(qiáng)和壓力的關(guān)系時(shí),一定要有受力面積不變的條件。在探討壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系時(shí),一定要有壓力不變的條件,所以“壓力越大,壓強(qiáng)越大”或者“受力面積越大,壓強(qiáng)越小”的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的。 ④對(duì)于放在水平桌面上密度分布均勻的直柱體,如:圓柱體、正方體、長(zhǎng)方體等,它們對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)可用公式P=ρ固gh計(jì)算。 ⑤壓強(qiáng)單位Pa的認(rèn)識(shí):1Pa表示1m2面積上受到的壓力為1N。一張報(bào)紙平放時(shí)對(duì)桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.1×104Pa。 ⑥減小壓強(qiáng)的方法是:減小壓力或者增大受力面積;增大壓強(qiáng)的方法是:增大壓力或者減小受力面積。如鋼軌鋪在枕木上,是通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)。嚴(yán)禁汽車(chē)超載是防止因增大壓力而增大對(duì)路面的壓強(qiáng)。 二、液體的壓強(qiáng) 1、產(chǎn)生原因: 液體受重力且具有流動(dòng)性。探究液體壓強(qiáng)用壓強(qiáng)計(jì)。簡(jiǎn)易壓強(qiáng)計(jì)主要由蒙有橡皮膜的金屬盒、橡皮管、U形管等組成。作用在橡皮膜上的壓強(qiáng)越大,U形管的左、右兩管內(nèi)液面的高度差越大(轉(zhuǎn)換法)。 液壓計(jì)故障和排除: 實(shí)驗(yàn)前,液壓計(jì)有高度差~拔下重裝 實(shí)驗(yàn)中,液壓計(jì)液面高度差變化不明顯~①若有故障,氣密性差(橡皮膜漏氣),讀數(shù)偏小。②若無(wú)故障,將液壓計(jì)的金屬盒浸的更深或增加液體密度。 注意控制變量法 2、液體壓強(qiáng)的規(guī)律: ⑴ 液體對(duì)容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng),液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng); ⑵ 在同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等; ⑶ 液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大; ⑷ 液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)。 3、液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式:P=ρgh 其中h表示進(jìn)入液體的深度,指從液面開(kāi)始,到指定的“研究位置”之間豎直方向上的距離。公式中各量的單位:P:Pa;g:N/kg;h:m ; 從公式中看出:液體的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān),與液體的質(zhì)量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無(wú)關(guān)。 4、如圖液體對(duì)容器底的壓力F和液體重力G的關(guān)系: 粗細(xì)均勻的容器F=G;底小口大的容器F<G;底大口小的容器F>G。 
5、計(jì)算固體壓力和壓強(qiáng) 一般先用F=G求壓力,再用p=F/S求壓強(qiáng)。 6、計(jì)算液體壓力和壓強(qiáng) 一般先用P=ρgh求壓強(qiáng);再用F=PS求壓力。 7、連通器 概念:指上端開(kāi)口,底部連通的容器。 原理:連通器里裝同種液體且液體靜止時(shí),各容器的液面保持相平; 應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、船閘等 根據(jù)連通器概念,液體壓強(qiáng)計(jì)不是連通器。 三、大氣壓 1、大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱大氣壓,用P0表示。 大氣壓產(chǎn)生原因:空氣受重力且具有流動(dòng)性。 說(shuō)明:“大氣壓”與“氣壓”是有區(qū)別的,如高壓鍋鍋內(nèi)部分氣體的壓強(qiáng)稱為氣壓,高壓鍋鍋外大氣的壓強(qiáng)稱大氣壓。 2、證明大氣壓存在的著名實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。 3、測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)是指托里拆利實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示。 
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在長(zhǎng)約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開(kāi)堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)就是當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐?/span>大氣壓(等效替代法)。 說(shuō)明: A玻璃管里灌滿水銀的目的:使玻璃管倒置后,水銀上方為真空;若未灌滿,水銀上方有空氣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小。 B若把水銀改成水,則需要玻璃管的長(zhǎng)度約為10.3m; C將玻璃管稍上提或下壓,管內(nèi)外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,但長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)。 4、通常把760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓, 其大小P0=1.013×105Pa 5、大氣壓的特點(diǎn):大氣壓隨高度增加而減小,在海拔3000米以內(nèi),每升高10米,大氣壓約降低100 Pa。大氣壓與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān),如晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。 6、測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì);一般分為:水銀氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)兩類。若水銀氣壓計(jì)掛斜了,則測(cè)量結(jié)果會(huì)變大。根據(jù)氣壓與高度的關(guān)系,無(wú)液氣壓計(jì)可以改制成登山用的高度計(jì)。 7、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。 8、質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時(shí),氣體的體積越小壓強(qiáng)越大,氣體體積越大壓強(qiáng)越小。 9、估測(cè)大氣壓的方法: ①取一個(gè)不帶針頭的注射器,將活塞推到底,封閉注射器的出液空; ②將注射器豎直方向放置且活塞向下,用細(xì)線在活塞上不斷加掛鉤碼; ③記下活塞剛好被拉動(dòng)時(shí)鉤碼的總質(zhì)量為m; ④用刻度尺測(cè)出注射器上帶刻度部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng),并讀出注射器的體積為v; ⑤則大氣壓P0=mg/s=mgL/v。(提示用P=F/S計(jì)算,其中F=mg,注射器的橫截面積S=v/L) 第九章 《浮力和升力》一、浮力的概念 1、浸入液體(或氣體)的物體會(huì)受到液體(或氣體)向上托的力叫浮力。其方向是豎直向上; 2、浮力產(chǎn)生的原因:液體對(duì)浸在其中的物體向上的壓力大于向下的壓力,這兩個(gè)壓力差就是浮力。 3、浸在液體中的物體,受到兩個(gè)力的作用,分別是浮力和重力。 二、當(dāng)物體放入液體中時(shí),判斷物體浮沉情況的方法 1.比較浮力F浮 和物體的重力G物 ①若F浮 > G物 時(shí),物體會(huì)上浮; ②若F浮 < G物 時(shí),物體會(huì)下沉; ③若F浮 = G物 時(shí),物體會(huì)懸浮或者會(huì)漂浮。 2.比較液體的密度ρ液和物體的密度為ρ物 ①若ρ液 >ρ物 時(shí),物體會(huì)上浮,靜止時(shí)會(huì)漂浮在液面; ②若ρ液 <ρ物 時(shí),物體會(huì)下沉; ③若ρ液 =ρ物 時(shí),物體會(huì)懸浮。(注意此時(shí)不存在漂浮,與上面比較浮力和重力的情況不同) 3.懸浮和漂浮的區(qū)別:相同點(diǎn):受到的浮力都等于其重力即F浮 = G 不同點(diǎn): 懸浮時(shí)V排=V物即物體全部浸在液體中,它排開(kāi)液體的體積等于物體的體積; 漂浮時(shí)V排<v物,即物體有一部分浸在液體中,它排開(kāi)液體的體積小于物體的體積。 還有一點(diǎn)不同懸浮時(shí)ρ液=ρ物;漂浮時(shí)ρ液<ρ物 
三、阿基米德原理 1、內(nèi)容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開(kāi)的液體受到的重力。 其表達(dá)式的三種形式:F浮 =G排 或者F浮 = m排 g ,最常用的是F浮 =ρ液g V排 2、適用范圍:液體(或氣體) 3、公式F浮 =ρ液g V排其中各量選用的單位:F浮用 N ;ρ液用kg/m3 ;V排用m3 公式F浮 = G排 = m排 g中的m排 選用的單位是kg 4、根據(jù)F浮 =ρ液g V排 可知浮力的大小與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒(méi)的深度均無(wú)關(guān)。 5、幾個(gè)常用規(guī)律: (1)物體漂浮在液體中,受到的浮力等于其重力; (2)同一物體漂浮在不同液體里,因所受浮力始終等于其重力,故物體受到的浮力的大小不變; (3)同一物體漂浮在不同液體里,在密度大的液體中,排開(kāi)液體的體積小; (4)物體懸浮或漂浮在液體時(shí),若把物體切成大、小兩塊,它們?nèi)匀粫?huì)懸浮或漂浮在液體中。 四、浮力的計(jì)算方法 
五、浮力的利用 1.輪船 (1)原理:用密度比水大的物體制成輪船,要把它做成空心,使之排開(kāi)水的體積增多,從而受到的浮力增大。 (2)排水量:輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。單位是t ;(注意1t=103kg) (3)由排水量m排可以計(jì)算下列幾個(gè)量: ①排開(kāi)液體的體積:V排=m排/ρ水 ; ②排開(kāi)液體的重力:G排=m排g ; ③輪船受到的浮力:F浮 = G排=m排g ④輪船和貨物共重:G=F浮= m排g 。 2.潛水艇工作原理 潛水艇浸沒(méi)在水下時(shí),它排開(kāi)水的體積等于它本身的體積,是一個(gè)定值,所以它在水中的浮力不變,潛水艇下潛和上浮是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 3.氣球和飛艇 原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩,人們把氣球發(fā)展成為飛艇。 4.密度計(jì) 密度計(jì)放在不同液體中,總是處于漂浮狀態(tài),則它受到的浮力始終等于其重力,可見(jiàn)它在不同液體中受到的浮力不變。根據(jù)V排= F浮/ρ液g可知密度計(jì)排開(kāi)液體的體積與液體的密度成反比。故密度計(jì)在密度大的液體中排開(kāi)液體的體積小(或者說(shuō)它浸入液體中的部分少)。 六、神奇的升力 (1)液體和氣體都具有流動(dòng)性,稱為流體。流體流速大的地方壓強(qiáng)小,流速小的地方壓強(qiáng)大。 (2)機(jī)翼的升力產(chǎn)生原因:氣流經(jīng)過(guò)機(jī)翼上方的流速比下方的流速大(上凸下平),則機(jī)翼上方空氣的壓強(qiáng)比下方的壓強(qiáng)小,所以空氣對(duì)機(jī)翼有了向上的升力。 附:體積單位換算關(guān)系: 1L=1dm3=1×10-3m3 1mL=1cm3=1×10-6m3 面積單位的換算關(guān)系: 1dm2==1×10-2m2 1cm2==1×10-4m2 第十章 《從粒子到宇宙》(1)德謨克里特猜想大塊的物體是有極小的物質(zhì)微粒組成的,并把這種物質(zhì)微粒叫做原子。(2)1811年意大利物理學(xué)家阿伏加德羅首先確立分子的概念:能保持物質(zhì)性質(zhì)不變的最小顆粒叫做分子。(3)物質(zhì)都是由大量分子組成的,,且分子之間有空隙(4)分子很小,一般分子的數(shù)量級(jí)為10-10m,一般顯微鏡無(wú)法看到,需借助電子顯微鏡觀察。(5)可以用油膜法實(shí)驗(yàn)測(cè)量分子的直徑。(3)分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(即擴(kuò)散現(xiàn)象) | | | | | | | | | | | | | 在一個(gè)位置振動(dòng)一會(huì)又到另一位置振動(dòng) | | | | | 可以運(yùn)動(dòng)到所能到達(dá)的空間 | | 3.?dāng)U散現(xiàn)象:是一種宏觀現(xiàn)象,表明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(1)1897年英國(guó)科學(xué)家湯姆生通過(guò)真空管放電實(shí)驗(yàn)發(fā)出的一種射線發(fā)現(xiàn)了電子,(2)湯姆生的原子模型:棗糕模型。原子像一個(gè)實(shí)心的球體,正電均勻分布在球體內(nèi),電子像西瓜籽那樣鑲在其中。(3)1911年,科學(xué)家盧瑟福用α射線轟擊金箔,發(fā)現(xiàn)大部分粒子幾乎不受任何阻擋地穿過(guò)金箔只有少數(shù)粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn),表明金箔的原子內(nèi)部是空蕩蕩的,由此提出了他的核式模型:原子中間有一個(gè)原子核,電子在核外較大空間繞核高速旋轉(zhuǎn)。(4)分子由原子組成,原子是由原子核和核外電子組成,原子核又是由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子又是由更小的微粒夸克組成的。原子核只占極小體積,卻幾乎集中了原子全部的質(zhì)量。電子在核外較大空間繞核高速旋轉(zhuǎn),原子的大部分是空的。(5)原子核外的電子帶負(fù)電,原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電,中子不帶電;原子核中的質(zhì)子數(shù)與核外的電子數(shù)相等,它們所帶的正負(fù)電荷相互抵消(也叫中和),所以整個(gè)原子是不帶電的。(7)1932年科學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子。1961年,蓋爾曼提出了夸克的設(shè)想。(8)微觀世界尺度由大到小的排列:病毒、分子、原子、原子核、質(zhì)子、夸克(9)某些物質(zhì)的原子可以自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象,叫做放射現(xiàn)象。放出的射線中有一種帶正電的 (讀作阿爾法)粒子,也有帶負(fù)電的電子,還有不帶電的光子。(1)古人的宇宙圖景:托勒玫的“地心說(shuō)”認(rèn)為地球是宇宙的中心,人類是宇宙的主宰,它禁錮了人們的思想,嚴(yán)重阻礙了科學(xué)的發(fā)展。哥白尼的“日心說(shuō)”認(rèn)為太陽(yáng)是宇宙的中心,地球等行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),它解放了人們的思想,掀起了天文學(xué)的革命。(2)太陽(yáng)系有八大行星,從離太陽(yáng)最近的向外數(shù),依次為:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(3)人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)必須具有的速度叫第一宇宙速度,也叫環(huán)繞速度,大小為7.9km/s;衛(wèi)星掙脫地球的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星必須具有的速度叫第二宇宙速度,也叫脫離速度,大小為11.2km/s;要想掙脫太陽(yáng)的束縛,飛到太陽(yáng)系以外的空間必須具有的速度叫第三宇宙速度,也叫逃逸速度,大小為16.7km/s。(4)第一個(gè)登上月球的人是美國(guó)的阿姆斯特朗乘坐阿波羅號(hào)飛船。(5)光年是長(zhǎng)度的單位,表示光在一年中傳播的距離,符號(hào)l.y.
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