初中物理压强知识点

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2020年08月16日 17:10
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美白小秘方-七年级上册生物试卷



压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量。在国际单位制中,压强的单位是帕斯 卡,
简称帕(这是为了纪念法国科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的),即牛顿/平方米 。压
强的常用单位有千帕、千克力平方厘米、托。一般以英文字母「p」表示。
(1)定义或解释:
①物理学中把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
②标准大气压为1.013x10^5(10的5次方) Pa,大气压的数值相当于大约76cm水银柱所
产生的压强,就是大气压的大小。
(3)公式:p=FS (压强=压力÷受力面积)
p—压强—帕斯卡(单位:帕斯卡,符号:Pa)
F—压力—牛顿(单位:牛顿,符号:N)
S—受力面积—平方米
F=PS (压力=压强×受力面积)
S=FP (受力面积=压力÷压强)
( 压强的大小与受力面积和压力的大小有关)
(4)说明
压力和压强
任何物体能承受的压强有一定的限度,超过这个限度,物体就会损坏。
物体由于外因或内因而形变 时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面
上的这种作用力叫做压力。
一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变。因此,要确切
地描述固体的 这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的
效果。这样,对应于每一个 分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,
应力FA有九个不同的分量,因 此严格地说应力是一个张量。
由于流体不能产生切变,不存在切应力。因此对于静止流体,不管力 是如何作用,只存在
垂直于接触面的力;又因为流体的各向同性,所以不管这些面如何取向,在同一点上 ,作用
于单位面积上的力是相同的。由于理想流体的每一点上,FA在各个方向是定值,所以应力
FA的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力,在中学物理中叫做压强。压强是一个
标量。压强 (压力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中。
垂直作用于物体的单位面积上的压力。若用P表示压强,单位为帕斯卡(1帕斯卡=1牛
顿平方米)
对于压强的定义,应当着重领会四个要点:
⑴受力面积一定时,压强随着压力的增大而增大。(此时压强与压力成正比)
⑵同一压力作用在支 承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同。受
力面积小时,压强大;受力面积大时 ,压强小。
⑶压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用
力,跟支持面面积大小无关。
压强是物体单位面积受到的压力。
⑷压力、 压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿,踉一般力的单位是相同的。压强的
单位是一个复合单位,它 是由力的单位和面积的单位组成的。在国际单位制中是牛顿平方
米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
③影响压强作用效果的因素
1.受力面积一定时,压力越大,压强的作用效果越明显。(此时压强与压力成正比)



2.当压力一定时,受力面积越小,压强的作用效果越明显。(此时压强与受力面积成反比)
(5)
1Pa的物理意义:1平方米的面积上受到的压力是1N。(1牛顿的力作用在一平方米上)
1Pa大小:两张纸对水平桌面的压强,3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa
注:等密度柱体与接触面的接触面积相等时,可以用 P=ρgh
p—液体压强—Pa.
ρ—液体密度—千克立方米(kgm3)
g—9.8Nkg(通常情况下可取g=10Nkg)有时也取10Nkg
液体压强 液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强,简称液压。
(一)液体压强原理(帕斯卡定律)的 产生帕斯卡发现了液体传递压强的基本规律,这就
是著名的帕斯卡定律.所有的液压机械都是根据帕斯卡 定律设计的,所以帕斯卡被称为“液
压机之父”.
在几百年前,帕斯卡注意到一些生活现 象,如没有灌水的水龙带是扁的.水龙带接到自来
水龙头上,灌进水,就变成圆柱形了.如果水龙带上有 几个眼,就会有水从小眼里喷出来,
喷射的方向是向四面八方的.水是往前流的,为什么能把水龙带撑圆 ?
通过观察,帕斯卡设计了“帕斯卡球”实验,帕斯卡球是一个壁上有许多小孔的空心球,球上连接一个圆筒,筒里有可以移动的活塞.把水灌进球和筒里,向里压活塞,水便从各个小
孔里喷射 出来了,成了一支“多孔水枪”
帕斯卡球的实验证明,液体能够把它所受到的压强向各个方向传递 .通过观察发现每个孔
喷出去水的距离差不多,这说明,每个孔所受到的压强都相同
帕斯 卡通过“帕斯卡球”实验,得出著名的帕斯卡定律:加在密闭液体任一部分的压强,必
然按其原来的大小 ,由液体向各个方向传递
(二)液体压强(帕斯卡定律)的原理 我们知道,物体受到力的作用 产生压力,而只要
某物体对另一物体表面有压力,就存在压强,同理,水由于受到重力作用对容器底部有 压力,
因此水对容器底部存在压强。液体具有流动性,对容器壁有压力,因此液体对容器壁也存在
压强。
在初中阶段,液体压强原理可表述为:“液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度
的增加而增大,同种液体在同一深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同
一深 度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。”
(三)液体内部压强:
一、同种液体
1、向各个方向都有压强
2、同一深度处,压强一致
3、深度越深,压强越大
二、不同液体
同一深度,密度越大,压强越大
公式:p=ρgh 式中g=9.8Nkg 或g=10Nkg, h的单位是m , ρ的单位是kgm3 , 压强p
的单位是Pa.。
如果题中没有明 确提出g等于几,应用g=9.8Nkg,再就是题后边基本上都有括号,括号
的内容就是g和ρ的值。
公式推导:
压强公式均可由基础公式:p=FS推导



p液=FS=GS=mgS=ρ液VgS=ρ液ShgS=ρ液hg=ρ液gh F=ρ液gv排
由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压
强 ,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部
压强地规律。
深度是指点到自由液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无
关。
(四)什么是液体压强
1.液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用。若液体在失重的情况下,将无压强可言。
2.由于液体具有流动性,它所产生的压强具有如下几个特点
(1)液体除了对容器底部产生压强 外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支
承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等。
(3 )计算液体压强的公式是P=ρgh。可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)
和深度h ,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
3.容器底部受到液体 的压力跟液体的重力不一定相等。容器底部受到液体的压力
F=PS=ρghS,其中“h、S”底面积 为S,高度为h的液柱的体积,“ρghS”是这一液柱的重力。
因为液体有可能倾斜放置。 所以,容器底部受到的压力其大小可能等于,也可能大于或小
于液体本身的重力。
(五)液U形管压强计体压强的测量
液体压强的测量的仪器叫U形管压强计,利用液体压强公式P =phg,h为两液面的高度
差,计算液面差产生的压强就等于液体内部压强
大气压强:
(1)大气压的存在:【例1】用吸管吸饮料 【例2】吸盘贴在光滑的墙壁上不脱落
( 2)产生原因:空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有
压强,这个压强 就叫大气压强。
(3)马德堡半球实验:有力地证明了①大气压的存在②大气压很大。
(4)托里拆利实验:在长约1m,一段封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后
倒插在水银 槽中。放开手指,管内水银下降到一定程度时就不再下降,这时管内外水银高度
差约为760mm,把玻 璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水
银面的高度差不变。测量结果表明这 个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决
定的,与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻 璃管)无关。
(5)标准大气压(standard atmospheric pressur e):符号为1atm(非法定单位),1atm*约为
1.013×10的5次方Pa。
(6)影响大气压强的因素:
①温度:温度越高,空气分子运动的越强烈,压强越大;
②密度:密度越大,表示单位体积内空气质量越大,压强越大;
③海拔高度:海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强就越小。
PV=nRT 克拉伯龙方程式通常用下式表示:PV=nRT……①
P表示压强、V表示气体体积、n表示物质 的量、T表示绝对温度、R表示气体常数。所
有气体R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位 (SI),R=8.314帕·米3摩尔·K。
如果压强为大气压,体积为升,则R=0.0814大气 压·升摩尔·K。R 为常数



理想气体状态方程:pV=nRT
已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L
把p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代进去
得到R约为8314 帕·升摩尔·K
玻尔兹曼常数的定义就是k=RNa
因为n=mM、ρ=mv(n—物质的量,m—物质的质量,M—物质的摩尔质量,数值上等
于物质的分子量,ρ—气态物质的密度),所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式:
pv=mRTM……②和pM=ρRT……③
以A、B两种气体来进行讨论。
(1)在相同T、P、V时:
根据①式:nA=nB(即阿佛加德罗定律)
摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度)。若mA=mB则MA=MB。
(2)在相同T·P时:
体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比)
物质的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比)。
(3)在相同T·V时:
摩尔质量的反比;两气体的压强之比=气体分子量的反比)。
阿佛加德罗定律推论
一、阿佛加德罗定律推论
我们可以利用阿佛加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有
用的推论:
(1)同温同压时:①V1:V2=n1:n2=N1:N2 ②ρ1:ρ2=M1:M2 ③ 同质量时:V1:V2=M2:M1
(2)同温同体积时:④ p1:p2=n1:n2=N1:N2 ⑤ 同质量时: p1:p2=M2:M1
(3)同温同压同体积时: ⑥ ρ1:ρ2=M1:M2=m1:m2
具体的推导过程请大家自己推导一下,以帮助记忆。推理过程简述如下:
(1)、同温同压下,体 积相同的气体就含有相同数目的分子,因此可知:在同温同压下,
气体体积与分子数目成正比,也就是与 它们的物质的量成正比,即对任意气体都有V=kn;
因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再 根据n=mM就有式②;若这时气体质量再相同就有式③
了。
(2)、从阿佛加德罗定律 可知:温度、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同,亦即
同温同体积下气体压强与分子数目成正比 。其余推导同(1)。
(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同,根据n=mM和ρ=m V就有式⑥。当然
这些结论不仅仅只适用于两种气体,还适用于多种气体。
二、相对密度
在同温同压下,像在上面结论式②和式⑥中出现的密度比值称为气体的相对密度
D=ρ1: ρ2=M1:M2。
注意:①.D称为气体1相对于气体2的相对密度,没有单位。如氧气对氢气的密度为16。
②.若同时体积也相同,则还等于质量之比,即D=m1:m2。

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