新人教版八年级下册物理第9章内能知识点全面总结文档格式.docx
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物体A
地球
受力物体
斜面
性质
弹力
引力
产生原因
物体间相互接触且发生形变
地球的吸引
大小
有时与重力有关且大小相等,有时与重力有关但大小不相等,有时与重力无关
G=mg
方向
垂直于受力面指向受力物体
总是竖直向下
作用点
受压物体表面
重心
联系
只有当物体处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时,物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同,尽管如此,压力仍不是重力。
压力的大小不一定等于重力大小,压力的方向也不一定与重力方向相同。
如图是物体对接触面的压力大小的几种情况(物体所受的重力为G)。
知识点2、影响压力作用效果的因素
实验探究:
影响压力作用效果的因素
(1)提出问题:
压力的作用效果跟哪些因素有关?
(2)猜想与假设:
可能与压力的大小有关,还可能与受力面积的大小有关。
(3)探究方法:
控制变量法。
在实验过程中,由于压力的作用效果可能与多个因素有关,在探究时应采用控制变量法,即每次要控制某些因素不变,只研究一个因素对压力作用效果的影响,从而确定影响压力作用效果的因素。
转换法。
压力的作用效果是我们看不见、摸不着的。
所以通过海绵发生的形变显示压力作用的效果。
(4)设计与进行实验
①按图甲所示将小桌放在海绵上,观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码,按图乙所示将小桌放在海绵上。
观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码,按图丙所示将小桌放在海绵上。
(5)分析与论证
①比较甲图和乙图:
海绵的受力面积相同,乙对海绵的压力大,乙图中的海绵被压下的深,即乙图压力的作用效果比甲图明显,故可得出:
受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:
海绵受到的压力相同,乙图海绵受力面积小,乙图中海绵被压下的深,即乙图压力的作用效果比丙图明显,故可得出:
压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(6)实验结论
压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关。
①受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
②压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(7)交流评估
①试验中,各器材的作用是什么?
a、海绵:
通过海绵发生的形变显示压力作用的效果,这里运用了转换法。
b、砝码:
改变压力的大小。
c、小桌:
改变受力面积。
②试验中,为什么选用海绵做实验器材,而不选用木板。
因为此实验是通过受力物体的形变程度来体现压力的作用效果,海绵之类的物体形变程度较明显,而木板等一些较硬的物体形变程度不明显,故不选用木板等一些较硬的物体代替海绵。
知识点3、压强
(1)物理意义:
压强是用来表示压力作用效果的物理量。
压强越大,压力产生的效果越明显。
(2)概念:
在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,用符号p表示。
(3)压强的公式:
,推导式F=pS、,可以进行压强、压力、受力面积的有关计算。
(4)压强的单位:
在国际单位制中,力F的单位是N,面积S的单位是m2,所以,压强p的单位是N/m2,读作牛每平方米,它有一个专用名称叫帕斯卡,简称帕,符号为Pa。
实际生活中,常用的单位还有千帕(kPa)、兆帕(MPa),气象学中有时也用“百帕”这个单位。
1Pa=1N/m2,他表示每平方米面积上受到的压力为1牛。
(5)四点透析压强公式
①为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论物体是气体、液体还是固体)。
②用此公式计算时,各物理量的单位必须统一,其单位分别是p——Pa,F——N,S——m2。
③公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者相互接触的面积。
④公式中F是压力,而不是重力,但物体静止在水平面上时(只受重力和支持力),对水平面的压力的大小等于物体的重力的大小。
知识拓展:
计算固体压强的特殊情况
公式适用于任何条件下压强问题的分析与解答,而有时借用工时p=ρgh求解固体压强会更快捷、准确,但需要注意使用条件。
推导:
设主体的高为h,密度为ρ、底面积为S,该柱体放在水平桌面上时,对桌面产生的压强为。
因此推导公式p=ρgh的适用条件是:
①密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体)。
②物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积。
③水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
知识点4、怎样减小或增大压强
任何物体所能承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被损坏,这就需要减小压强;
为了使某些物体进入其他物体,则需要增大压强。
根据压强定义式可以看出压强的大小既跟压力F大小有关,又跟受力面积S大小有关。
换言之,决定压强大小的因素有两个:
压力和受力面积,因此要增大或减小压强应从这两个方面考虑,改变压强的方法有以下几种:
(1)减小压强的三种方法:
①压力一定时,增大受力面积;
②受力面积一定时,减小压力;
③同时减小压力和增大受力面积。
(2)增大压强的三种方法:
①压力一定时,减小受力面积;
②受力面积一定时,增大压力;
③同时增大压力和减小受力面积。
9.2液体的压强
知识点1、液体压强的特点
(1)液体压强产生的原因:
①液体由于受到重力作用,对支撑它的容器底产生亚强;
②液体具有流动性,对阻碍它流动的容器壁产生亚强。
③液体由于流动而在液体内部相互挤压,因此液体内部向各个方向都产生亚强。
(2)压强计
①作用:
测量液体内部压强的仪器
②构造:
如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜构成)三部分构成。
③原理:
放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小。
(3)实验探究:
液体内部的压强特点
图示
控制变量
现象及分析
结论
控制深度、液体密度相同,改变液体压强计探头的方向
U形管两边液面的高度差不变,即液体内部压强不变,说明液体内部同一深度处的压强大小与方向无关
液体内部向各个方向都有压强,同种液体在同一深度,向各个方向的压强都相等
控制液体的密度、探头的方向相同,增大深度
U形管两边的液面的高度差变大,即液体内部压强变大,由于液体的密度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是因为深度变大
液体内部压强随深度的变大而变大
控制探头的方向、深度相同,增大液体的密度
U形管两边液面的高度差变大,即液体内部压强变大,由于深度、探头的方向都是相同的,所以压强变大是因为液体密度变大
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
探究归纳:
液体内部朝各个方向都有压强;
在液体内部的同一深度向各个方向的压强都相等;
深度越深,压强越大;
液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)在探究液体内部的压强特点时,应注意以下三点。
①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,常用方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两边液面的高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;
如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修整。
②明确实验所使用的液体是什么。
③不能让压强计U形管中液面的高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出,如果流出了,要把连接用的橡皮管取下重新连接。
知识点2、液体压强的大小
(1)液体压强的特点只能说明液体内部压强的定性规律,如果要知道液面下深度为h处液体的压强值,应该如何计算呢?
可以设想在液面下深度为h处有一个水平放置的“平面”,计算这个平面上方的液柱对这个平面的压强即可。
设平面的面积为S,如图所示。
这个液柱的体积V=Sh
这个液柱的质量m=ρV=ρSh
这个液柱对平面的压力等于它所受的重力,即F=G=mg=ρgSh
平面受到液柱的压强
因此,液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh,由于液体内部同一深度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的规律。
(2)四点透析液体压强公式
①应用公式p=ρgh时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制中的单位。
式中g取9.8N/kg或10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m3,压强p的单位是Pa。
②在液体内部压强公式中,h表示液体的深度,而不是高度或长度。
深度是指自由液面到计算压强的那一点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的;
高度是指从物体底部竖直向上量得的距离,即高度是由下往上量的;
而长度是物体两端间的距离。
③从液体压强公式p=ρgh可以看出,液体压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的体积、质量、容器的形状及地面面积无关。
④公式p=ρgh适用于静止液体,不适用于固体、气体和流动液体。
(3)液体压强的计算机巧
①在装有液体的容器中,液体对容器底部的压力、压强遵循液体压力、压强的规律,一般先根据p=ρgh算出液体对容器底部的压强,再根据F=pS算出液体对容器底部的压力。
②容器对水平桌面的压力、压强应遵循固体压力、压强的规律。
一般先根据容器对桌面的压力的大小等于所受的重力大小,即F=G总=G容+G液,算出容器对水平桌面的压力,再根据算出容器对水平桌面的压强。
规律总结:
压强的定义式与液体的压强公式p=ρgh的区别和联系
定义式
液体压强公式p=ρgh
适用范围
具有普遍的适用性
适用于液体
决定因素
压力和受力面积
液体密度和深度
液体压强公式p=ρgh是利用定义式推导出来的,对于具有规则的侧壁的竖直容器,液体对容器底的压强用公式和p=ρgh计算结果一致;
对于其它不规则容器,计算液体压强一定要用公式p=ρgh,否则会出现错误。
特殊容器压力压强
一、解题思路:
固体:
先压强p=ρgh,再压力F=pS。
液体:
先压力F=G总=G容+G液,再压强。
二、典型题分析
1、如图所示容器装满水,将其倒置,(填“变大”,“变小”或“不变”)
水对容器底的压强不变,水对容器底的压力变小。
容器底对水平桌面的压力不变,容器底对水平桌面的压强变大。
2、质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器,倒入
密度相同的三种液体,液面高度相同,如图所示,
三容器底部所受液体的压强P1、P2、P3的关系是P1=P2=P3
三容器底部所受液体的压力F1、F2、F3的关系是F1=F2=F3
三个容器对桌面的压力F1'、F2'、F3'的关系是F1'<F2'<F3'
三个容器对桌面的压强P1'、P2'、P3'的关系是P1'<P2'<P3'
3、上题改为装等质量的同种液体,请画出各容器中液面所在位置,并判断
三容器底部所受液体的压强P1、P2、P3的关系是P1>P2>P3
三容器底部所受液体的压力F1、F2、F3的关系是F1>F2>F3
三个容器对桌面的压力F1'、F2'、F3'的关系是F1'=F2'=F3'
三个容器对桌面的压强P1'、P2'、P3'的关系是P1'=P2'=P3'
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