初中物理竞赛基础教程:压强、液体的压强

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约8310字。
  第18讲压强液体压强
  18.1 学习提要
  18.1.1 压力和压强
  1、压力
  垂直作用在物体表面并指向表面的力叫做压力。压力的方向总是垂直于受力面。
  2、压力的形变效果
  一切物体表面受到压力时,都会发生形变。大小相同的压力所产生的形变效果却并不一定相同。压力产生的形变效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关。
  3、压强
  物理学上把物体单位面积上受到的压力叫做压强,某个面上受到的压力跟该受力面积的比值就等于该面受到的压强。压强的定义式为p=F/S。压强表示了压力的作用效果。
  压强的国际单位是帕(Pa)。帕是一个很小的单位,一张报纸平摊在水平桌面上,对桌面的压强大约是1Pa。
  4、改变压强的方法
  在压力一定时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强。在受力面积一定时,增大压力可以增大压强,减小压力可以减小压强。
  18.1.2 液体内部压强
  1、探究液体内部压强规律
  (1)现象:把食品保鲜袋套在手上,伸入盛水容器中,手会感到明显的压力。
  (2)U形管压强计:U形管压强计在实验室和生活中有着广泛的应用。如图18-1所示,A是U形玻璃管;B是液体(水);C是带橡皮膜的金属盒;D是软橡皮管。
  (3)用U形管压强计可以研究液体内部压强。根据U形管两侧管内液体的高度差大小,可比较橡皮膜所受到的液体压强的大小。
  2、液体内部压强规律
  液体内部存在着向各个方向的压强。在同种液体内部,深度越大,该处压强也越大;在同一深度处,各个方向上的压强相等。在不同液体内部同一深度处,密度大的液体产生的压强大。液体内部的压强取决于液体的密度和液体的深度。
  液体内部压强的计算公式为p=ρgh。式中ρ是液体的密度,单位是kg/m3;g=9.8N/kg;深度h为液面向下到某处的竖直距离。
  液体对容器底部的压力不一定等于容器中液体的重力G液。只有当容器为柱状(圆柱体、长方体等),即满足V=Sh时,F=pS=ρghS=ρgV=G液。
  3、帕斯卡定律
  加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。
  实验表明,帕斯卡定律同样适用于密闭气体。用于测量液体或气体内部压强的压强计就是利用了帕斯卡定律。
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