初中物理壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)

1、壓強(qiáng)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(qiáng)的單位是帕斯卡，簡稱帕（這是為了紀(jì)念法國科學(xué)家帕斯卡Blaise pascal而命名的），即牛頓平方米。壓強(qiáng)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。(1)定義或解釋：物理學(xué)中把垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.013x105(10的5次方) Pa，大氣壓的數(shù)值相當(dāng)于大約76cm水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，就是大氣壓的大小。 (3)公式：p=F/S （壓強(qiáng)=壓力÷受力面積） p壓強(qiáng)帕斯卡(單位：帕斯卡，符號(hào)：Pa) F壓力牛頓(單位：牛頓，符號(hào)：N) S受力面積平方米 F=PS (壓力=壓強(qiáng)&

2、#215;受力面積) S=F/P (受力面積=壓力÷壓強(qiáng)） （ 壓強(qiáng)的大小及受力面積和壓力的大小有關(guān)） (4)說明 壓力和壓強(qiáng) 任何物體能承受的壓強(qiáng)有一定的限度，超過這個(gè)限度，物體就會(huì)損壞。 物體由于外因或內(nèi)因而形變時(shí)，在它內(nèi)部任一截面的兩方即出現(xiàn)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(huì)產(chǎn)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(gè)互相垂直的面上的力的三個(gè)分量的效果。這樣，對應(yīng)于每一個(gè)分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個(gè)互相垂直的面，應(yīng)力F/A有九個(gè)不同的分量，因此嚴(yán)格地說應(yīng)力是

3、一個(gè)張量。 由于流體不能產(chǎn)生切變，不存在切應(yīng)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?yàn)榱黧w的各向同性，所以不管這些面如何取向，在同一點(diǎn)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(diǎn)上，F(xiàn)/A在各個(gè)方向是定值，所以應(yīng)力F/A的方向性也就不存在了，有時(shí)稱這種應(yīng)力為壓力，在中學(xué)物理中叫做壓強(qiáng)。壓強(qiáng)是一個(gè)標(biāo)量。壓強(qiáng)(壓力)的這一定義的應(yīng)用，一般總是被限制在有關(guān)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(qiáng)，單位為帕斯卡（1帕斯卡=1牛頓/平方米） 對于壓強(qiáng)的定義，應(yīng)當(dāng)著重領(lǐng)會(huì)四個(gè)要點(diǎn)：受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)隨著壓力的增大而增大。（此時(shí)壓強(qiáng)及壓力成正比

4、）同一壓力作用在支承物的表面上，若受力面積不同，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小也有所不同。受力面積小時(shí)，壓強(qiáng)大；受力面積大時(shí)，壓強(qiáng)小。壓力和壓強(qiáng)是截然不同的兩個(gè)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(guān)。 壓強(qiáng)是物體單位面積受到的壓力。壓力、壓強(qiáng)的單位是有區(qū)別的。壓力的單位是牛頓，踉一般力的單位是相同的。壓強(qiáng)的單位是一個(gè)復(fù)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”。影響壓強(qiáng)作用效果的因素 1.受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)的作用效果越明顯。（此時(shí)壓強(qiáng)及壓力成正比） 2.當(dāng)壓力一定時(shí)，受力面積越小，壓強(qiáng)的作用效果越明顯。（此時(shí)

5、壓強(qiáng)及受力面積成反比） (5) 1Pa的物理意義：1平方米的面積上受到的壓力是1N。(1牛頓的力作用在一平方米上) 1Pa大?。簝蓮埣垖λ阶烂娴膲簭?qiáng),3粒芝麻對水平桌面的壓強(qiáng)為1Pa 注：等密度柱體及接觸面的接觸面積相等時(shí)，可以用 Pgh p液體壓強(qiáng)Pa. 液體密度千克/立方米(kg/m3) g9.8N/kg(通常情況下可取g=10N/kg)有時(shí)也取10N/kg液體壓強(qiáng) 液體容器底、內(nèi)壁、內(nèi)部的壓強(qiáng)稱為液體壓強(qiáng)，簡稱液壓。 （一）液體壓強(qiáng)原理（帕斯卡定律）的產(chǎn)生帕斯卡發(fā)現(xiàn)了液體傳遞壓強(qiáng)的基本規(guī)律，這就是著名的帕斯卡定律所有的液壓機(jī)械都是根據(jù)帕斯卡定律設(shè)計(jì)的，所以帕斯卡被稱為“液壓機(jī)之父” 在

6、幾百年前，帕斯卡注意到一些生活現(xiàn)象，如沒有灌水的水龍帶是扁的水龍帶接到自來水龍頭上，灌進(jìn)水，就變成圓柱形了如果水龍帶上有幾個(gè)眼，就會(huì)有水從小眼里噴出來，噴射的方向是向四面八方的水是往前流的，為什么能把水龍帶撐圓？ 通過觀察，帕斯卡設(shè)計(jì)了“帕斯卡球”實(shí)驗(yàn)，帕斯卡球是一個(gè)壁上有許多小孔的空心球，球上連接一個(gè)圓筒，筒里有可以移動(dòng)的活塞把水灌進(jìn)球和筒里，向里壓活塞，水便從各個(gè)小孔里噴射出來了，成了一支“多孔水槍” 帕斯卡球的實(shí)驗(yàn)證明，液體能夠把它所受到的壓強(qiáng)向各個(gè)方向傳遞通過觀察發(fā)現(xiàn)每個(gè)孔噴出去水的距離差不多，這說明，每個(gè)孔所受到的壓強(qiáng)都相同 帕斯卡通過“帕斯卡球”實(shí)驗(yàn)，得出著名的帕斯卡定律：加在密閉

7、液體任一部分的壓強(qiáng)，必然按其原來的大小，由液體向各個(gè)方向傳遞 （二）液體壓強(qiáng)（帕斯卡定律）的原理 我們知道，物體受到力的作用產(chǎn)生壓力，而只要某物體對另一物體表面有壓力，就存在壓強(qiáng)，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(qiáng)。液體具有流動(dòng)性，對容器壁有壓力，因此液體對容器壁也存在壓強(qiáng)。 在初中階段，液體壓強(qiáng)原理可表述為：“液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，壓強(qiáng)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(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等；不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小及液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。” （三）液體內(nèi)部壓強(qiáng)： 一、同種液體 1、向各個(gè)方向都有壓強(qiáng) 2、

8、同一深度處，壓強(qiáng)一致 3、深度越深，壓強(qiáng)越大 二、不同液體 同一深度，密度越大，壓強(qiáng)越大 公式：p=gh 式中g(shù)=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的單位是m , 的單位是kg/m3 , 壓強(qiáng)p的單位是Pa.。 如果題中沒有明確提出g等于幾，應(yīng)用g=9.8N/kg，再就是題后邊基本上都有括號(hào)，括號(hào)的內(nèi)容就是g和的值。 公式推導(dǎo)： 壓強(qiáng)公式均可由基礎(chǔ)公式:p=F/S推導(dǎo) p液=F/S=G/S=mg/S=液Vg/S=液Shg/S=液hg=液gh F=液gv排 由于液體內(nèi)部同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等，所以我們只要算出液體豎直向下的壓強(qiáng)，也就同時(shí)知道了在這一深度處液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)。這個(gè)

9、公式定量地給出了液體內(nèi)部壓強(qiáng)地規(guī)律。 深度是指點(diǎn)到自由液面的距離，液體的壓強(qiáng)只及深度和液體的密度有關(guān)，及液體的質(zhì)量無關(guān)。 （四）什么是液體壓強(qiáng) 1.液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用。若液體在失重的情況下，將無壓強(qiáng)可言。 2.由于液體具有流動(dòng)性，它所產(chǎn)生的壓強(qiáng)具有如下幾個(gè)特點(diǎn) (1)液體除了對容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)外，還對“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng)。固體則只對其支承面產(chǎn)生壓強(qiáng)，方向總是及支承面垂直。 (2)在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等。 (3)計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式是P=gh。可見，液體壓強(qiáng)的大小只取決于液體的種類(即密度)和深度h，而和液體的質(zhì)量、體積沒有直接

10、的關(guān)系。 (4)密閉容器內(nèi)的液體能把它受到的壓強(qiáng)按原來的大小向各個(gè)方向傳遞。 3.容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。容器底部受到液體的壓力F=PS=ghS,其中“h、S”底面積為S，高度為h的液柱的體積，“ghS”是這一液柱的重力。因?yàn)橐后w有可能傾斜放置。 所以，容器底部受到的壓力其大小可能等于，也可能大于或小于液體本身的重力。 （五）液U形管壓強(qiáng)計(jì)體壓強(qiáng)的測量 液體壓強(qiáng)的測量的儀器叫U形管壓強(qiáng)計(jì)，利用液體壓強(qiáng)公式P=phg，h為兩液面的高度差，計(jì)算液面差產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于液體內(nèi)部壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)：(1)大氣壓的存在：【例1】用吸管吸飲料 【例2】吸盤貼在光滑的墻壁上不脫落 (2)產(chǎn)生原

11、因：空氣受到重力作用，而且空氣具有流動(dòng)性，因此空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)就叫大氣壓強(qiáng)。 (3)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)：有力地證明了大氣壓的存在大氣壓很大。 (4)托里拆利實(shí)驗(yàn)：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(nèi)水銀下降到一定程度時(shí)就不再下降，這時(shí)管內(nèi)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(nèi)外水銀面的高度差不變。測量結(jié)果表明這個(gè)高度是由當(dāng)時(shí)的大氣壓的大小和水銀的密度所共同決定的，及玻璃管的粗細(xì)、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關(guān)。 (5)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(standard atmospheric

12、pressure)：符號(hào)為1atm(非法定單位)，1atm*約為1.013×10的5次方Pa。 (6)影響大氣壓強(qiáng)的因素：溫度：溫度越高，空氣分子運(yùn)動(dòng)的越強(qiáng)烈，壓強(qiáng)越大；密度：密度越大，表示單位體積內(nèi)空氣質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大；海拔高度：海拔高度越高，空氣越稀薄，大氣壓強(qiáng)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(qiáng)、V表示氣體體積、n表示物質(zhì)的量、T表示絕對溫度、R表示氣體常數(shù)。所有氣體R值均相同。如果壓強(qiáng)、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(qiáng)為大氣壓，體積為升，則R=0.0814大氣壓

13、3;升/摩爾·K。R 為常數(shù) 理想氣體狀態(tài)方程：pV=nRT 已知標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)去 得到R約為8314 帕·升/摩爾·K 玻爾茲曼常數(shù)的定義就是k=R/Na 因?yàn)閚=m/M、=m/v（n物質(zhì)的量，m物質(zhì)的質(zhì)量，M物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，數(shù)值上等于物質(zhì)的分子量，氣態(tài)物質(zhì)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=RT 以A、B兩種氣體來進(jìn)行討論。 （1）在相同T、P、V時(shí)： 根據(jù)式：nA=nB（即阿佛加德羅定律） 摩爾質(zhì)量之比=分子

14、量之比=密度之比=相對密度）。若mA=mB則MA=MB。 （2）在相同T·P時(shí)： 體積之比=摩爾質(zhì)量的反比；兩氣體的物質(zhì)的量之比=摩爾質(zhì)量的反比） 物質(zhì)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(shí)： 摩爾質(zhì)量的反比；兩氣體的壓強(qiáng)之比=氣體分子量的反比）。 阿佛加德羅定律推論 一、阿佛加德羅定律推論 我們可以利用阿佛加德羅定律以及物質(zhì)的量及分子數(shù)目、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系得到以下有用的推論： (1)同溫同壓時(shí):V1:V2=n1:n2=N1:N2 1:2M1:M2 同質(zhì)量時(shí):V1:V2=M2:M1 (2)同溫同體積時(shí): p1:p2=n1:n2=N1:N2 同質(zhì)量時(shí): p1:p2=M2:M1 (3)同溫同壓同體積時(shí): 1:2=M1:M2m1:m2 具體的推導(dǎo)過程請大家自己推導(dǎo)一下，以幫助記憶。推理過程簡述如下： (1)、同溫同壓下，體積相同的氣體就含有相同數(shù)目的分子，因此可知：在同溫同壓下，氣體體積及分子數(shù)目成正比，也就是及它們的物質(zhì)的量成正比，即對任意氣體都有V=kn；因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2，再根據(jù)n=m/M就有式；若這時(shí)氣體質(zhì)量再相同就有式了。 (2)、從阿佛加德羅定律可知：溫度、體積、氣體分子數(shù)目都相同