第九章 压强
一、压强
1.压强：
(1)压力：
①产生原因：由于物体相互接触挤压而产生的力。
②压力是垂直作用在物体表面上的力。
③方向：垂直于接触面。
④压力与重力的关系：力的产生原因不一定是由于重力引起的，所以压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。
(2)压强是表示压力作用效果的一个物理量，它的大小与压力大小和受力面积有关。
(3)压强的定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
(4)公式：p=F/S。式中p表示压强，单位是帕斯卡；F表示压力，单位是牛顿；S表示受力面积，单位是平方米。
(5)国际单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa。1Pa=lN/m2，其物理意义是：lm2的面积上受到的压力是1N。
2.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法：①增大压力：②减小受力面积。
(2)减小压强的方法：①减小压力：②增大受力面积。
二、液体的压强
1.液体压强产生的原因：由于重力的作用，并且液体具有流动性，因此发发生挤压而产生的。
2.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。
(3)同种液体中，深度越深，液体压强越大。
(4)在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。
3.液体压强的大小
(1)液体压强与液体密度和液体深度有关。
(2)公式：p=ρgh。式中，
p表示液体压强，单位帕斯卡(Pa)；ρ表示液体密度，单位是千克每立方米(kg/m3）；h表示液体深度，单位是米(m)。
3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理：连通器里的液体在不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。
(2)应用：水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下水道的弯管。世界上最大的人造连通器是三峡船闸。
三、大气压强
1.大气压产生的原因：由于重力的作用，并且空气具有流动性，因此发生挤压而产生的。
2.马德堡半球实验证明了大气压强是存在的，并且大气压强很大。
3.大气压的测量——托里拆利实验
(1)实验方法：在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用于指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开于指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
(2)计算大气压的数值：p0=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以，标准大气压的数值为：P0=1.013Xl05Pa=760mmHg。
(3)以下操作对实验没有影响 ①玻璃管是否倾斜；②玻璃管的粗细；
③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气，液体高度减小，则测量值要比真实值偏小。
(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。
3.影响大气压的因素：高度、天气等。在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。
4.气压计——测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
5.大气压的应用：抽水机等。一切抽吸液体的过程都是由于大气压强的作用。
四、流体压强与流速的关系
1.在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。
2.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
第十章 浮力
一、浮力
1.当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上的托力，这个力就是浮力。
2.浮力产生的原因：上、下表面受到液体对其的压力差，这就是浮力产生的原因。
3.称重法测量浮力：浮力=物体重力-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′
4.决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。与浸没在液体中的深度无关。
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。公式：F浮=G排。
(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。
(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
2.正确理解阿基米德原理
⑴阿基米德原理阐明了浮力的三要素：浮力作用点在浸在液体（或气体）的物体上，其方向是竖直向上，其大小等于物体所排开的液体（或气体）受到的重力，即F浮=G排液。
⑵“浸在”既包括物体全部体积都没入液体里，也包括物体的一部分体积在液体里面而另一部分体积露出液面的情况；“浸没”指全部体积都在液体里，阿基米德原理对浸没和部分体积浸在液体中都适用。
⑶“排开液体的体积”V排和物体的体积V物，它们在数值上不一定相等。
当物体浸没在液体里时，V排=V物 ，此时，物体在这种液体中受到浮力最大。
如果物体只有一部分体积浸在液体里，则V排＜V物 ，这时V物=V排+V露。
⑷根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状无关。浸没在液体里的物体受到的浮力不随物体在液体中的深度的变化而改变。
⑸阿基米德原理也适用于气体：F浮=ρ气gV排，浸在大气里的物体，V排=V物。例如：热气球受到大气的浮力会上升。
三、物体的浮沉条件及应用
1.浸在液体中物体的浮沉条件
(1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。
F浮与G物的关系 | ρ液与ρ物的关系 | |
漂浮 | F浮＝G物 | ρ液﹥ρ物 |
上浮 | F浮﹥G物 | ρ液﹥ρ物 |
悬浮 | F浮＝G物 | ρ液＝ρ物 |
下沉 | F浮﹤G物 | ρ液﹤ρ物 |
2.应用
(1)轮船
①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。
②排水量：轮船满载时排开的水的质量。m排＝m船+m满载时的货物
(2)潜水艇
原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水或排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇
原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，
通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。
3.浮力大小的计算方法：①称量法：F浮=G-F拉； ②压力差法：F浮=F向上-F向下；
③阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④平衡法：F浮=G物（悬浮或漂浮）
