第十四章压强压力Word文件下载.docx
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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)
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=F/S=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:
Pa;
g:
N/kg;
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、
F=GF<
GF>
G
6、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=F/S
压力:
①作图法 ②对直柱形容器 F=G
7、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p0=760mmHg=76cmHg=1.01×
105Pa(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HcmHg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)。
HcmHg(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×
105Pa
2标准大气压=2.02×
105Pa,可支持水柱高约20.6m
5、大气压的特点:
(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100Pa
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
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:
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。
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。
F浮
下沉悬浮上浮漂浮
F浮<
GF浮=GF浮>
GF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1/3,则物体密度为(2/3)ρ
分析:
F浮=G则:
ρ液V排g=ρ物Vg
ρ物=(V排/V)·
ρ液=23ρ液
③悬浮与漂浮的比较
相同:
F浮=G
不同:
悬浮ρ液=ρ物;
V排=V物
漂浮ρ液<
ρ物;
V排<
V物
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=;
排开液体的重力G排=mg;
轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。
(2)、潜水艇:
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:
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称量法:
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)
第十五章《功和机械能》复习提纲
一、功:
1、力学里所说的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力;
二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:
☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:
W=FS
4、功的单位:
焦耳,1J=1N·
m。
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5、应用功的公式注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·
米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·
米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理:
1、内容:
使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;
即:
使用任何机械都不省功。
2、说明:
(请注意理想情况功的原理可以如何表述?
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:
使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:
使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)
3、应用:
斜面
①理想斜面:
斜面光滑
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:
FL=Gh其中:
沿斜面方向的推力;
L:
斜面长;
G:
物重;
斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:
FL=fL+Gh;
这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率:
1、有用功:
对人们有用的功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:
W有用=Gh
2、额外功:
并非我们需要但又不得不做的功
公式:
W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W额=fL
3、总功:
定义:
有用功加额外功或动力所做的功
W总=W有用+W额=FS=W有用/η
W总=fL+Gh=FL
4、机械效率:
①定义:
有用功跟总功的比值。
②公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
①原理:
②应测物理量:
钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
③器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:
必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:
保证测力计示数大小不变。
⑤结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B提升重物越重,做的有用功相对就多。
C摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率:
1、定义:
单位时间里完成的功
2、物理意义:
表示做功快慢的物理量。
3、公式:
=Fv
4、单位:
主单位W常用单位kWmW马力
换算:
1kW=103W1mW=106W1马力=735W
某小轿车功率66kW,它表示:
小轿车1s内做功66000J
5、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;
机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
(一)、动能和势能
1、能量:
一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
理解:
①能量表示物体做功本领大小的物理量;
能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如:
山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
也不一定要做功。
2、知识结构:
3、探究决定动能大小的因素:
① 猜想:
动能大小与物体质量和速度有关;
2实验研究:
研究对象:
小钢球方法:
控制变量;
?
如何判断动能大小:
看小钢球能推动木快做功的多少
?
如何控制速度不变:
使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
如何改变钢球速度:
使钢球从不同同高度滚下;
③分析归纳:
保持钢球质量不变时结论:
运动物体质量相同时;
速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:
运动物体速度相同时;
质量越大动能越大;
④得出结论:
物体动能与质量和速度有关;
速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
物体
质量m/kg
速度v/(m.s-1)
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
练习:
☆右表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:
分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度你判断的依据:
人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说明速度对动能影响大
4、机械能:
动能和势能统称为机械能。
①有动能的物体具有机械能;
②有势能的物体具有机械能;
③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)、动能和势能的转化
1、知识结构:
2、动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能;
3、动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4、动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:
没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒;
“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
(三)、水能和风能的利用
1、知识结构:
2、水电站的工作原理:
利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:
☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?
大坝为什么要设计成上窄下宽?
水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
第十六章《热和能》复习提纲
一、分子热运动:
1、物质是由分子组成的。
分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
①扩散:
不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:
A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:
防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象:
两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:
气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开:
扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力。
②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:
分子之间的斥力起主要作用。
③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是:
镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
二、内能:
1、内能:
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:
既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:
①温度:
在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:
在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:
在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:
在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:
机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关
内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
5、热运动:
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。
温度越高,分子无规则运动的速度越大。
三、内能的改变:
1、内能改变的外部表现:
物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。
物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。
反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。
(因为内能的变化有多种因素决定)
2、改变内能的方法:
做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:
①做功可以改变内能:
对物体做功物体内能会增加。
物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化
③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
(W=△E)
④解释事例:
图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
钻木取火:
使木头相互摩擦,人对木头做功,使它的内能增加,温度升高,达到木头的燃点而燃烧。
图15.2-5乙看到当塞子跳起来时,容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。
B、热传递可以改变物体的内能。
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差,传递方式是:
传导、对流和辐射。
热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;
放热温度降低,内能减少。
④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
C、做功和热传递改变内能的区别:
由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。
但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。
D、温度、热量、内能区别:
△温度:
表示物体的冷热程度。
温度升高——→内能增加
不一定吸热。
如:
钻木取火,摩擦生热。
△热量:
是一个过程。
吸收热量不一定升温。
晶体熔化,水沸腾。
内能不一定增加。
吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。
△内能:
是一个状态量
内能增加不一定升温。
钻木取火,摩擦生热
☆指出下列各物理名词中“热”的含义:
热传递中的“热”是指:
热量热现象中的“热”是指:
温度
热膨胀中的“热”是指:
温度摩擦生热中的“热”是指:
内能(热能)
四、热量:
1、比热容:
单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
⑵物理意义:
表示物体吸热或放热的本领的物理量。
⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
⑷水的比热容为4.2×
103J(kg·
℃)表示:
1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×
103J
⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大
2、计算公式:
Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)
3、热平衡方程:
不计热损失Q吸=Q放
五、内能的利用、热机
(一)、内能的获得——燃料的燃烧
燃料燃烧:
化学能转化为内能。
(二)、热值
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2、单位:
J/kg
3、关于热值的理解:
① 对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料:
说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧:
表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不
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- 第十四 压强 压力