2016年中考物理知識點壓強與壓力
2016年中考物理知識點(壓強與壓力)如下:
一、壓強定義
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家帕斯卡Blaisepascal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。
定義或解釋:
①物理學中把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
②標準大氣壓為1.013x10^5(10的5次方)Pa,大氣壓的數值相當于大約76cm水銀柱所產生的壓強,就是大氣壓的大小。
二、液體壓強原理
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生壓力,而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,對容器壁有壓力,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,在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關,密度越大,液體的壓強越大。”
三、壓強的意義
⑴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)
⑵同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產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。
⑶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。壓強是物體單位面積受到的壓力。
⑷壓力、壓強的單位是有區別的。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”。
四、壓力與壓強
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。
物體由于外因或內因而形變時,在它內部任一截面的兩方即出現相互的作用力,單位截面上的這種作用力叫做壓力。
一般地說,對于固體,在外力的作用下,將會產生壓(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互相垂直的面上的力的三個分量的效果。這樣,對應于每一個分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個互相垂直的面,應力F/A有九個不同的分量,因此嚴格地說應力是一個張量。
由于流體不能產生切變,不存在切應力。因此對于靜止流體,不管力是如何作用,只存在垂直于接觸面的力;又因為流體的各向同性,所以不管這些面如何取向,在同一點上,作用于單位面積上的力是相同的。由于理想流體的每一點上,F/A在各個方向是定值,所以應力F/A的方向性也就不存在了,有時稱這種應力為壓力,在中學物理中叫做壓強。壓強是一個標量。壓強(壓力)的這一定義的應用,一般總是被限制在有關流體的問題中。
垂直作用于物體的單位面積上的壓力。若用P表示壓強,單位為帕斯卡(1帕斯卡=1牛頓/平方米)
五、壓強公式
壓強公式:
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=壓力÷受力面積)
p-壓強-帕斯卡(單位: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)
注:壓強的大小與受力面積和壓力的大小有關
六、液體壓強公式及計算
液體壓強計算: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部某點的垂直距離,單位m。)
液體壓強公式:P=ρgh,液體的壓強與液體的密度和深度有關,而與液體的體積和質量無關。
七、測量壓強方法
液U形管壓強計體壓強的測量。
液體壓強的測量的儀器叫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,計算液面差產生的壓強就等于液體內部壓強。
測定大氣壓的儀器是:氣壓計,常見金屬盒氣壓計測定大氣壓。飛機上使用的高度計實際上是用氣壓計改裝成的。1標準大氣壓=1.013×105帕=76cm水銀柱高。
八、證明大氣壓強存在實驗
馬德堡半球實驗:有力地證明了①大氣壓的存在②大氣壓很大。
托里拆利實驗:在長約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,管內水銀下降到一定程度時就不再下降,這 時管內外水銀高度差約為760mm,把玻璃管傾斜,則水銀柱的長度變長,但水銀柱的高度,即玻璃管內外水銀面的高度差不變。測量結果表明這個高度是由當時 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、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關。
標準大氣壓(standard atmospheric pressure):符號為1atm(非法定單位),1atm*約為1.013×10的5次方Pa。
九、影響大氣壓強的因素
影響大氣壓強的因素:
①溫度:溫度越高,空氣分子運動的越強烈,壓強越大;
②密度:密度越大,表示單位體積內空氣質量越大,壓強越大;
③海拔高度:海拔高度越高,空氣越稀薄,大氣壓強就越小。
PV=nRT克拉伯龍方程式通常用下式表示:PV=nRT……
P表示壓強、V表示氣體體積、n表示物質的量、T表示絕對溫度、R表示氣體常數。所有氣體R值均相同。如果壓強、溫度和體積都采用國際單位(SI),R=8。314帕·米3/摩爾·K。
如果壓強為大氣壓,體積為升,則R=0。0814大氣壓·升/摩爾·K。R為常數。
理想氣體狀態方程:pV=nRT
已知標準狀況下,1mol理想氣體的體積約為22.4L
把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代進去
得到R約為8314帕·升/摩爾·K
玻爾茲曼常數的定義就是k=R/Na因為n=m/M、ρ=m/v(n-物質的量,m-物質的質量,M-物質的摩爾質量,數值上等于物質的分子量,ρ-氣態物質的密度),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兩種氣體來進行討論。
(1)在相同T、P、V時:
根據①式:nA=nB(即阿佛加德羅定律:摩爾質量之比=分子量之比=密度之比=相對密度)。若mA=mB則MA=MB。
(2)在相同T·P時:
體積之比=摩爾質量的反比;兩氣體的物質的量之比=摩爾質量的反比。
物質的量之比=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:摩爾質量的反比;兩氣體的壓強之比=氣體分子量的反比。阿佛加德羅定律推論
十、沸點與氣壓關系
沸點與氣壓關系:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。高山上用普通鍋煮飯煮不熟,是因為高山上的沸點低,所以要用高壓鍋煮飯,煮飯時高壓鍋內氣壓大,水的沸點高,飯容易煮好。
十一、大氣壓強的產生
產生原因:空氣受到重力作用,而且空氣具有流動性,因此空氣內部向各個方向都有壓強,這個壓強就叫大氣壓強。
十二、液體內部壓強計算
一、同種液體
1、向各個方向都有壓強
2、同一深度處,壓強一致
3、深度越深,壓強越大
二、不同液體
同一深度,密度越大,壓強越大
公式:p=ρgh式中g=9.8N/kg或g=10N/kg,h的單位是m,ρ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,應用g=9.8N/kg,再就是題后邊基本上都有括號,括號的內容就是g和ρ的值。
公式推導:
壓強公式均可由基礎公式:p=F/S推導
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液體內部壓強地規律。
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,與液體的質量無關。
十三、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)