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浮力 压强 的所有概念啊 30分

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 10:18:48
浮力 压强 的所有概念啊 30分
浮力 压强 的所有概念啊
这两章学的迷迷糊糊的.@_@
所有概念和公式哦.
如果好
浮力
漂浮于流体表面或浸没于流体之中的物体,受到各方向流体静压力的向上合力.其大小等于被物体排开流体的重力.例如石块的重力大于其同体积水的重量,则下沉到水底.木料或船体的重力等于其浸入水中部分所排开的水重,所以浮于水面.气球的重量比它同体积空气的重力小,即浮力大于重力,所以会上升.这种浸在水中或空气中,受到水或空气将物体向上托的力叫“浮力”.例如,从井里提一桶水,在未离开水面之前比离开水面之后要轻些,这是因为桶受到水的浮力.不仅是水,例如酒精、煤油或水银等所有的液体,对浸在它里面的物体都有浮力.
产生浮力的原因,可用浸没在液体内的正立方体的物体来分析.该物体系全浸之物体,受到四面八方液体的压力,而且是随深度的增加而增大的.所以这个正立方体的前后、左右、上下六个面都受到液体的压力.因为作用在左右两个侧面上的力由于两侧面相对应,而且面积大小相等,又处于液体中相同的深度,所以两侧面上受到的压力大小相等,方向相反,两力彼此平衡.同理,作用在前后两个侧面上的压力也彼此平衡.但是上下两个面因为在液体中的深度不相同,所以受到的压强也不相等.上面的压强小,下面受到的压强大,下面受到向上的压力大于上面受到的向下的压力.液体对物体这个压力差,就是液体对物体的浮力.这个力等于被物体所排开的液体的重量.当一个浮体的顶部界面接触不到液体时,则只有作用在底部界面向上的压力才会产生浮力.至于一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用,这种现象并不多,因为只要其间有一层很薄的液膜,就能传递压强,底面就有向上的压力,物体上下表面有了压力差,物体就会受到浮力.
浮力公式的推算
F 浮=F下表面-F上表面
=F向上-F向下
=P向上•S-P向下•S
=ρ液•g•H•S-ρ液•g•h•S
=ρ液•g•(H-h)•S
=ρ液•g•△h•S
=ρ液•g•V排
=m排液•g
=G排液
稍加说明:
(1)“F 浮=F下表面-F上表面”一般作为浮力产生原因,在同步学习(平时的考试)中,考一道填空或选择.在中考中不常出现,如果出现也只是考一道题.还要注意在最后一道浮力计算题中——不会做时,别忘了想想它.
(2)“F 浮=F下表面-F上表面”与“F浮=ρ液gV排=G排液”的联系,明白就够了,不会考.(其实这就是“兔兔r”说的形状不规则的物体,不好用“F下表面-F上表面”,所以不考.)
(3)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要.
但这也没有什么可“推算”的——直接由阿基米德原理把文字表述变成式子就行了:浮力=排开液体所受重力——F浮=G排液=m排液•g =ρ液gV排
(4)给出沉浮条件(实心物体)
ρ物>ρ液, 下沉 ,G物>F浮
ρ物=ρ液, 悬浮 ,G物=F浮
ρ物<ρ液, 上浮,(静止后漂浮)G物=F浮
(5)给出“露排比公式”——解漂浮题的重要公式
如果漂浮(这是重要前提!), 则:ρ物∶ρ液=V排∶V物.
其中,V物=V排+V露
它的变形公式
1. (ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物
2. ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露
…………………………………………
证明:∵漂浮
∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V物(交叉相乘)
压强
定义或解释
①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力.
②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强.
(2)单位
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米.压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等.(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡)
(3)公式:p=F/S
p表示压强,单位帕斯卡(简称帕,符号Pa) F表示压力,单位牛顿(N) S表示受力面积,单位平方米
(4)说明
①不少学科常常把压强叫做压力,同时把压力叫做总压力.这时的压力不表示力,而是表示垂直作用于物体单位面积上的力.所以不再考虑力的矢量性和接触面的矢量性,而将压力作为一个标量来处理.
在中学物理中,为避免作用力和单位面积作用力的混淆,一般不用压力来表示压强.
②应力和压强
物体由于外因或内因而变形时,在它内部任一截面的两方即出现相互的作用力,单位截面上的这种作用力叫做应力.
一般地说,对于固体,在外力的作用下,将会产生压(或张)形变和切形变.因此,要确切地描述固体的这些形变,我们就必须知道作用在它的三个互相垂直的面上的力的三个分量的效果.这样,对应于每一个分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三个互相垂直的面,应力F/A有九个不同的分量,因此严格地说应力是一个张量.
由于流体不能产生切变,不存在切应力.因此对于静止流体,不管力是如何作用,只存在垂直于接触面的力;又因为流体的各向同性,所以不管这些面如何取向,在同一点上,作用于单位面积上的力是相同的.由于理想流体的每一点上,F/A在各个方向是定值,所以应力F/A的方向性也就不存在了,有时称这种应力为压力,在中学物理中叫做压强.压强是一个标量.压强(压力)的这一定义的应用,一般总是被限制在有关流体的问题中.
垂直作用于物体的单位面积上的压力.若用P表示压强,单位为帕斯卡(1帕斯卡=1牛顿/平方米)
对于压强的定义,应当着重领会四个要点:
1.受力面积一定时,压强随着压力的增大而成正比例地增大.
2.同一压力作用在支承物的表面上,若受力面积不同,所产生的压强大小也有所不同.受力面积小时,压强大;受力面积大时,压强小.
3.压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支承面上所受到的并垂直于支承面的作用力,跟支承面面积大小无关.
4.压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,踉一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”.
液体压强
(1)产生原因
由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压
强.
(2)特点
液体对容器底和侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强.
液体的压强随深度增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关.
(3)计算
液体压强的计算公式是 p=ρgh
式中ρ为液体密度,单位用kg/m3(千克/立方米);g=9.8N/kg;h是液体内某处的深度,单位用m; p为液体压强,单位用Pa.
由公式p=ρgh可知,液体的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关,跟液体重、体积、底面积
大小等其他因素都无关.
由公式p=ρgh还可归纳出:当ρ一定,即在同一种液体中,液体的压强p与深度h成正比;在不同的液体中,当
深度h相同时,液体的压强p与液体密度ρ成正比.
(4)连通器
上端开口、下部相连通的容器叫连通器.
连通器里如果只装有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平.
船闸就是连通器原理的应用.
大气压强
(1)产生原因
空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强.
(2)马德堡半球实验:
有力地证明了大气压的存在.同时还可说明,大气压强是很大的.
(3)大气压的测定
托里拆利实验测出了大气压的大小.
在托里拆利实验中,测量结果和玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关;如果实验时玻璃管倾
斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;这个高度是由当时的大气压的
大小和水银的密度所共同决定的,通常情况下,为76cm左右.
http://baike.baidu.com/pic/9/11604100720261439.jpg
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