教科版高中物理選修1-2壓強

教科版高中物理選修1-2壓強CATALOGUE目錄壓強基本概念與單位液體內(nèi)部壓強分布規(guī)律氣體壓強與大氣壓力固體間相互作用力與壓強關(guān)系流體力學基礎(chǔ)與伯努利方程應(yīng)用實驗探究：測量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小壓強基本概念與單位01壓強定義壓強是單位面積上所受垂直作用力的物理量，表示力對物體表面的作用效果。物理意義壓強是描述壓力作用效果的物理量，能夠反映壓力對物體表面的影響程度。在物理學中，壓強是一個重要的基本概念，涉及到力學、熱學、流體力學等多個領(lǐng)域。壓強定義及物理意義在國際單位制中，壓強的單位是帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m2。此外，常用的壓強單位還有千帕（kPa）、兆帕（MPa）、大氣壓（atm）等。壓強單位不同壓強單位之間可以通過一定的換算關(guān)系進行轉(zhuǎn)換。例如，1atm=101.325kPa=101325Pa；1MPa=1000kPa=10^6Pa。換算關(guān)系壓強單位及換算關(guān)系液體壓強液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，且同一深度處各個方向的壓強相等。液體壓強與液體的密度和深度有關(guān)，密度越大、深度越深，則液體壓強越大。大氣壓強地球表面上的空氣層對地面產(chǎn)生的壓強稱為大氣壓強。大氣壓強隨海拔高度的增加而減小，同時受氣象條件的影響。固體壓強固體受到壓力作用時，也會在接觸面上產(chǎn)生壓強。固體壓強的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)，壓力越大、受力面積越小，則固體壓強越大。生活中常見壓強現(xiàn)象液體內(nèi)部壓強分布規(guī)律02液體靜壓力隨深度增加而增大在同一液體內(nèi)部，不同深度處的壓強不同，深度越大，壓強越大。液體靜壓力與重力加速度和液體密度有關(guān)液體靜壓力與重力加速度和液體密度成正比，重力加速度和液體密度越大，液體靜壓力越大。液體靜壓力與深度關(guān)系在同一液體的同一水平面上，各點的壓強相等。同一水平面上壓強相等在液體內(nèi)部水平方向上，壓強的變化與重力無關(guān)，僅與液體的流動和受力情況有關(guān)。水平方向壓強變化與重力無關(guān)液體內(nèi)部水平方向壓強變化壓強隨深度增加而增大在液體內(nèi)部豎直方向上，壓強隨深度的增加而增大。壓強變化與重力加速度和液體密度有關(guān)在豎直方向上，壓強的變化與重力加速度和液體密度有關(guān)。重力加速度和液體密度越大，在相同深度處產(chǎn)生的壓強也越大。液體內(nèi)部豎直方向壓強變化氣體壓強與大氣壓力03

氣體分子運動論基礎(chǔ)氣體分子熱運動氣體分子永不停息地做無規(guī)則熱運動，分子間頻繁地發(fā)生碰撞。氣體分子間作用力氣體分子間的作用力非常微弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做勻速運動，氣體分子間的平均距離比分子本身的大小大得多。氣體壓強的微觀意義氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。理想氣體狀態(tài)方程及應(yīng)用對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強、體積和溫度這三個量中的兩個量確定了，那么第三個量也就確定了。理想氣體狀態(tài)方程利用理想氣體狀態(tài)方程可以解釋和計算有關(guān)變質(zhì)量問題、液柱移動問題、氣缸問題等。理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用VS大氣壓力是指地球上空氣柱因重力而產(chǎn)生的總壓力。大氣壓力的測量方法常用的測量大氣壓力的方法有水銀氣壓計法和空盒氣壓計法。其中，水銀氣壓計法是利用托里拆利實驗原理來測量大氣壓力的，而空盒氣壓計法則是利用金屬盒內(nèi)氣體的壓強變化來測量大氣壓力的。大氣壓力的概念大氣壓力及其測量方法固體間相互作用力與壓強關(guān)系04物體在受到外力作用時，如果外力不超過物體的彈性限度，物體就會發(fā)生形狀的改變，這種改變稱為彈性形變。在彈性限度內(nèi)，物體的形變量與所受的外力成正比，比例系數(shù)稱為勁度系數(shù)，用公式表示為F=kx，其中F為外力，x為形變量，k為勁度系數(shù)。彈性形變與胡克定律胡克定律彈性形變非彈性形變及塑性形變特點非彈性形變當物體受到的外力超過其彈性限度時，物體發(fā)生的形變稱為非彈性形變。非彈性形變包括塑性形變和范性形變等。塑性形變特點塑性形變是指物體在外力作用下發(fā)生形狀改變后，即使外力撤銷，物體也不能完全恢復(fù)原狀的形變。塑性形變具有不可恢復(fù)性、永久性和累積效應(yīng)等特點。接觸面間相互作用力兩個相互接觸的物體之間會產(chǎn)生相互作用力，這種力稱為接觸面間相互作用力。接觸面間相互作用力的大小與物體的材料、形狀、接觸面積等因素有關(guān)。要點一要點二壓強與接觸面間相互作用力的關(guān)系壓強是指單位面積上受到的垂直作用力。在接觸面間相互作用力一定的情況下，接觸面積越小，壓強越大；反之，接觸面積越大，壓強越小。因此，壓強與接觸面間相互作用力成正比，與接觸面積成反比。接觸面間相互作用力與壓強關(guān)系流體力學基礎(chǔ)與伯努利方程應(yīng)用05流體力學基本概念和原理指氣體和液體，具有易流動性，不能保持固定形狀。單位體積流體的質(zhì)量，反映流體的疏密程度。單位面積上受到的垂直壓力，是流體內(nèi)部相互作用的力。流體對浸在其中的物體向上的力，大小等于物體排開的流體的重力。流體密度壓強浮力理想流體在重力場中作穩(wěn)定流動時，具有壓力能、位能和動能三種形式，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，且總和保持不變。伯努利方程揭示了流體在流動過程中各種能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，為分析流體的運動提供了基本依據(jù)。物理意義伯努利方程及其物理意義利用伯努利方程原理設(shè)計的流量測量裝置，通過測量管道中流體的壓差來計算流量。文丘里管噴霧器飛機升力利用伯努利方程原理將液體轉(zhuǎn)化為霧狀，通過高速氣流將液體吸出并霧化。機翼形狀使得上方空氣流速快、壓強小，下方空氣流速慢、壓強大，從而產(chǎn)生向上的升力。030201伯努利方程在實際問題中應(yīng)用舉例實驗探究：測量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小06通過測量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小，探究大氣壓力與物體形狀、面積等因素的關(guān)系，加深對大氣壓力概念和壓強計算公式的理解。大氣壓力是指大氣對地球表面或地面物體所產(chǎn)生的壓力。由于大氣層厚度和密度的變化，不同高度和地區(qū)的大氣壓力有所不同。本實驗通過測量不規(guī)則物體表面所受大氣壓力大小，利用壓強計算公式，推算出物體表面的壓強值。實驗?zāi)康脑斫榻B實驗?zāi)康暮驮斫榻B實驗器材準備和操作步驟說明實驗器材：不規(guī)則物體（如橡皮泥、泡沫塑料等）、電子天平、氣壓計、細線、直尺等。操作步驟1.選擇一個不規(guī)則物體，用細線將其懸掛于電子天平下方，測量其質(zhì)量并記錄。3.改變物體的形狀或面積，重復(fù)步驟2多次，以獲得多組數(shù)據(jù)。4.對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析。2.將氣壓計置于物體表面，記錄此時的氣壓值。數(shù)據(jù)分析通過比較不同形狀、面積下物體表面的壓強值，可以探究大氣壓力與物體形狀、