文员实习日记-半月谈电子版

一、固体的压力和压强
1．压力：
⑴定义：垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的，通常把物体放在桌面上时，如果物体不受其他力，则压力F=物体的重力G。
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。

G G F+G G – F F-G F
2．研究影响压力作用效果因素的实验：
⑴课本甲、乙说明：受力面积相同时，压力越大压力作用 效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积
越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力 的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题
时，采用了控制变量法和对比法。
3．压强：
⑴定义：物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。
⑶公式P=FS其中各量的单位分别是：P：帕斯卡（Pa）；F：牛顿（N）S；米（m）。
A 、使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接< br>触部分）。
B、特例：对于放在桌子上的直柱体（如：圆柱体、正方体、长放体等）对桌面的压强P=ρgh。
⑷压强单位Pa的认识：一张报纸平放时对桌子的压力约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为：1．5×< br>10Pa。它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：1．5×10N。
⑸应用：当压力不变时，可通过增大受力面积的方法来减小压强如：铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书
包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如：缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄
4．一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：
处理时：把盛放液体的容器看成一个整体 ，先确定压力（水平面受的压力F=G
容
+G
液
），后确定压强（一般
常用公式P=FS）。
二、液体的压强
1．液体内部产生压强的原因：液体受重力且具有流动性。
2．测量：压强计 用途：测量液体内部的压强。
3．液体压强的规律：
⑴液体对容器底和测壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。
⑵在同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
⑶液体的压强随深度的增加而增大。
⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。
4．压强公式：
⑴推导压强公式使用了建 立理想模型法，前面引入光线的概念时，就知道了建立理想模型法，这个方法今
后还会用到，请认真体会 。
⑵推导过程：（结合课本）
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44
22

液柱体积V=Sh ；质量m=ρV=ρSh。
液片受到的压力：F=G=mg=ρShg。
液片受到的压强：p=FS=ρgh。
⑶液体压强公式p=ρgh说明：
A、公式适用的条件为：液体。
B、公式中物理量的单位为：P：Pa；g：Nkg；h：m。
C、从公式中看出：液体的压强只 与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的
底面积、容器形状均无关。著名 的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象：
5计算液体对容器底的压力和压强问题：
一般方法：㈠首先确定压强P=ρgh；㈡其次确定压力F=PS。
特殊情况：压强：对直柱形容器可先求F 用p=FS
压力：①作图法；②对直柱形容器 F=G。
6连通器：⑴定义：上端开口，下部相连通的容器。
⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平。
⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压
1．概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0
表示。说明：“大气压”
与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压 ──指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2．产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。
3．大气压的存在──实验证明：
历史上著名的实验──马德堡半球实验。
小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4．大气压的实验测定：托里拆利实验。
（1）实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满 水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管
口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管 内外水银面的高度差约为760mm。
（2）原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片 ，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即
向上的大气压=水银柱产生的压强。
（3 ）结论：大气压p
0
=760mmHg=76cmHg=1．01×10Pa（其值随着外界大 气压的变化而变化）
（4）说明：
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
B、本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10．3m。
C、将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
D、若外界大气压为H cmHg，试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。
5


H cmHg （H+h）cmHg （H-h）cmHg （H-h）cmHg （H+h）cmHg （H-h）cmHg （H-h）cmHg
E、标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1．01×10Pa
2标准大气压=2．02×10Pa，可支持水柱高约20．6m
5．大气压的特点
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5
5

（1）特点：空气内部向各个方向都有 压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增
加而减小，且大气压的值与地点、天 气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
（2）大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100 Pa
6．测量工具：
定义：测定大气压的仪器叫气压计。
分类：水银气压计和无液气压计。
说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。在无液气压计刻度 盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就
成了登山用的登高计。
7．应用：活塞式抽水机和离心水泵。
8．沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
应用：高压锅、除糖汁中水分。
9．体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。
应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。
☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？
答：①用塑料吸管从瓶中吸饮料；②给钢笔打水；③使用带吸盘的挂衣勾；④人做吸气运动。
三、浮力
1．浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2．浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体。
3．浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。
4．物体的浮沉条件：
（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（2）请根据示意图完成下空。


下沉 悬浮 上浮 漂浮

F
浮
< G F
浮
= G F
浮
> G F
浮
= G
ρ
液
<ρ
物
ρ
液
=ρ
物
ρ
液
>ρ
物
ρ
液
>ρ
物

（3）说明：
①密度均匀的物体 悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或
漂浮）。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的13，则物体密度为ρ。

分析：F
浮
=G 则：ρ
液
V
排
g =ρ
物
Vgρ
物
=（V
排
／V）·ρ
液
=ρ< br>液

③悬浮与漂浮的比较
相同：F
浮
=G：
物
不同：悬浮ρ
液
=ρ
物
；V
排
=V
物
漂浮ρ
液
<ρ
物
；V
排
< V
物

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④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F
浮
与G或比较ρ
液
与ρ
物
。

⑤物体吊在 测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ
物
=Gρ（G -F）。
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块 、石块等密大于
水的物体，冰化为水后液面下降。
5．阿基米德原理：
（1）内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
（2）公式表示：F
浮
=G
排
=ρ
液
V
排g，从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的
体积有关，而与物体的质 量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
（3）适用条件：液体（或气体）
6．漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高）
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
7．浮力的利用：
（1）轮船：
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在 水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多
的水。
排水量：轮船满载时排开水 的质量。单位t，由排水量m可计算出：排开液体的体积V
排
=mρ；排开液体
的重力 G
排
=m；轮船受到的浮力F
浮
=mg，轮船和货物共重G=mg。
（2）潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
（3）气球和飞艇：
工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小 于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
（4）密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
8.浮力计算题方法总结：
（1）确定研究对象，认准要研究的物体。
（2）分析物体受力情况画出受力示意图，判断物 体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直
线运动)。
（3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
计算浮力方法:
①读数差法：F
浮
= G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F
浮
= F
向上
－ F
向下
（用浮力产生的原因求浮力）
③漂浮、悬浮时，F
浮
=G (二力平衡求浮力；)
④F
浮
=G
排
或F
浮
=ρ
液
V
排
g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）
⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）
9．如何正确认识液体压强公式Ｐ＝

gh

静止液体内部压强的特点是：
液体内部向各个方向都有压强；
压强随深度的增加而增大；
在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；
液体的压强还跟液体的密度有关。
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液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。
正是由于液体受 到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理
和实验都可得出，液体内部的压 强公式为Ｐ＝

gh
。

⑴公式Ｐ＝

gh
的物理意义：
Ｐ＝

gh是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体
深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。

⑵公式Ｐ＝

gh
的适用范围：
这个公式只适用于计算静止液体的 压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好
也等于

gh
， 例如：
将一密度均匀，高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：
FG

gV

gsh


gh
Ｐ＝

SSSS
但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以 用Ｐ＝

gh
来计算。但对液
体来说无论液体的形状如何，都可以用Ｐ＝
gh
计算液体内某一深度的压强。

⑶公式Ｐ＝

gh
和Ｐ＝
Ｐ＝
F
的区别和联系 < br>S
F
是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。 而Ｐ
S
F
＝

gh
是通过公式Ｐ＝结合液体的具体特点推导 出来的，只适合于计算液体的压强。
S
⑷
由于液体具有流动性，则液体内部的压强表 现出另一特点
：液体不但对容器底部有压强而且对容
器侧壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与 同深度的液体的压强是相等的，同样是用Ｐ＝

gh
可
以计算出该处受到的压 强。
例1：封冻的江河水面能够承受的最大压强是
710
5
Pa，一辆2 0t的坦克能够在冰面上行驶吗？（每
条履带跟地面的接触面积是2m
2
）
解：坦克对冰面的压力F=G=mg=20
10
3
9.8N1.96105
N。
受力面积S=2
2
m=4m 对冰面的压强
5
22
a
b
c
ed
甲乙
图3
丙
P=
F1.9610N
45
4.910Pa71 0Pa
，所以坦克能冰面上行驶。
2
S
4m
例2：如右上图所示， 甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙、丙中的阴
影部分切除后，试比较甲、乙、 丙对水平地面的压强大小？
FG

sgh


gh
解：圆柱体对地面的压强： P=

SSS
从上式可知截面积不变的柱体对水平支承 面的压强与柱体的体
C
15厘米
A
10厘米
积粗细、重量等无关，只 与柱体的高度、密度有关：
5厘米
甲、乙、丙是同种物质，密度相同，高度相同，由P=
gh
可知
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B
图4

< br>甲、乙对地面的压强相等，丙中的柱体（部分）bcde产生的压强与甲、乙相等，但acde部分产生的压强大于bcde部分产生的压强。由此可知：P
甲
=P
乙
丙
。
例3：如右上图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强p
A
、p
B
、p
C
的大小。
解：由于液体的密度相同，本题 关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面到该
处的竖直距离，从图中可知：
h
4
=15cm－５cm＝10cm=0.1m h
B
=15cm=0.15cm
h
C
=15cm－10cm＝５cm＝0.05m 故p
B
> p
A
>p
C

例4：在马德堡半球实 验中，若每个半球的截面积Ｓ＝
1.410
4
cm
２
，那么拉开马 德堡半球至
少要用多大外力Ｆ？（大气压强Ｐ
０
＝
1.0110
5
Pa）
解：由公式Ｐ＝
F
可知大气对半球面的压力
S
Ｆ＝ＰS=N＝
1.0110
5
Pa ×
1.410
4
cm
２
＝
1.41410
5
N
例5 ：在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水
银面h=50cm，如图所示，问 ：⑴管内顶部受到多大的压强？方向如何？⑵如果
在管顶部开一个出现什么情况？（大气压为76cm汞 柱）
解：⑴管内顶部受到的压强为：76cmHg－50cmhg＝26cmHg 方向是竖直向上。
⑵如果在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到
管内外水银面一样高。
例6：如图所示，密度为0.6×10
3
kgm
3
的正方体木块，放 入盛有水的容器中，
此时，木块的下表面距水面3cm，请根据所学的物理知识，至少计算出与木块有< br>关的8个物理量。（g取10Nkg）
h=50厘米
图8
解：⑴木块下表面受 到水的压强
p
下


水
gh110
3
kgm
3
10Nkg
310
2
m
300Pa
V
排

木
0.610
3
kgm
3
3
h
1
3
⑵木块的边长：因为木块漂浮，所以
F
浮
G
木
，则

，

，
33
h 5
V
木

水
1.010kgm5
h5cm
。
⑶木块的底面积：
S
木
h
2


5cm

25cm
2

⑷木块的体积：
Vh
3


5cm

125cm
3

33
⑸ 木块排开水的体积：
V
排
V
木
=125cm
3
75cm
3

55
3
2
⑹木块受到的浮力
F浮


水
gV
排
110
3
kgm
3
10Nkg7510
6
m
3
0.75N

⑺木块的物重：
G
木
F
浮
0.75N

⑻木块的质量：
m
木


G
木
g

0.75N
0.075kg

10Nkg

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