压强（第九章，八下，笔记总结）

1.压强；2.液体的压强；3.大气压强；4.流体压强与流速的关系

（1）压力

定义：垂直作用在物体表面上的力。

产生的条件：相互接触的两个物体相互挤压。单位：牛顿，符号：N

方向：与受力物体的受力面垂直，并指向受力面，由于受力物体的受力面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是角度不同的倾斜面，因此压力的方向没有固定指向，它可能指向任何方向，但始终和受力物体的受力面相垂直。如下图所示

【压力和重力的区别】

（2）压强

【验证：压力的作用效果与压力和受力面积有关】

提出问题：压力的作用效果跟什么因素有关。猜想和假设：跟压力的大小有关，跟受力面积的大小有关。进行实验① 照图甲那样，把小桌腿朝下放在泡沫塑料上；观察泡沫塑料被压下的深度；

②再照图乙那样，在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度；

③再把小桌翻过来，如图丙，观察泡沫塑料被压下的深度。实验步骤①、②是受力面积一定，改变压力的大小，步骤②、③是压力一定，改变受力面积。

压强定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。表示压力作用效果的物理量。

公式：。其中F表示压力，单位为N；S为受力面积，单位为

压强单位：国际单位为帕斯卡(Pa)，简称帕。

常用单位还有：百帕(hPa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。

单位换算：

（3）增大和减小压强的方法

①增大压强的方法

②减小压强的方法

（1）液体压强的特点

液体的压强是由液体所受的重力及液体具有流动性而产生的，液体的压强虽然是由液体受的重力产生的，但它的大小却与液体受的重力无关，液体对容器底部的压力不一定等于容器中的液体受到的重力，只有侧壁竖直的容器，底部受到的液体压力才等于容器内的液体所受的重力。

【液体压强特点】

①液体对容器的底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强。②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。③不同液体的压强还跟它的密度有关系。

（2）液体压强的大小

公式：。

其中p表示液体自身产生的向各个方向的压强，不包括液体受到的外加压强，单位为Pa；是液体密度，单位为；g是常数，为g=9.8N/kg；h是液体的深度，单位为m。

由公式可知，液体压强与液体的密度和深度有关，与液体的重力、体积无关。当深度一定时，p与成正比，当一定时，p与h成正比。

（3）液体压强的测量

由于在同一深度，液体向各个方向的压强相等，所以我们只要测出液体某一深度某一方向上的压强，就同时知道了液体在这一深度各个方向上的压强。如下图所示，液体压强可用压强计来测量，工作原理是：当金属盒上的橡皮膜受到挤压时，U型管两边的液面出现高度差；压强越大，两边的高度差越大，读出高度差即可得出压强计金属盒所处之处的压强。

（4）连通器

连通器：上端开口，下端连通的容器。

连通器原理：连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下容器的各液面总保持相平。

【连通器原理的应用】

①茶壶：茶壶口高于茶壶盖的设计。

②锅炉水位计：利用连通器原理把锅炉中的水位反映到锅炉外的水位计中。

③自动饮水器：利用连通器原理使饮水部分水面自动升高。

④船闸：利用连通器原理使轮船通过水库，拦河大坝等。

（1）大气压强的存在

历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。在大气内部的各个位置也存在着压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。

其它可以证明大气压强的简单实验有：①塑料吸盘；②悬空塑料管里的水等

（2）大气压的测量

【托里拆利实验】

实验过程

①如下图所示，在长约1m、一端封闭玻璃管灌满水银，用手指堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm。

②实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约760mm高的水银柱，大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。通常把这样大小的压强叫做标准大气压，用表示。

由液体压强公式：

③在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。

如果玻璃管中有部分空气，测量的大气压值比实际值偏小；如果实验中用水代替水银，需要约10m长的玻璃管。

大气压强常用单位还有：毫米汞柱（mmHg），厘米汞柱（cmHg），标准大气压(atm)。

【气压计】

气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。

常见的气压计：水银气压计、无液气压计(金属盒气压计)，氧气瓶和灭火器上的气压计也是一种无液气压计。

对于无液气压计，气压变化时，金属盒的厚度会发生变化，传动装置将这种变化转变为指针的偏转，指示出气压的大小。

【大气压的变化】

①大气压随高度的升高而减小。由于越向高空，空气越稀薄，空气的密度越小，由于大气层密度变化是不均匀的，因此压强随高度变化也是不均匀的。海拔2000m以内，大约每升高12m，大气压减小133Pa。

②天气的变化影响大气压。一般来说，晴天的气压比阴雨天的高。

大气压和水的沸点：水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水沸点会降低。

（3）活塞式抽水机

活塞式抽水机，是利用大气压把水从低处抽到高处的装置。使用时，若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）。

当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）。

再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，从侧管流出。与此同时井里的水又在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒（图丙）。

流体压强和流速的关系：流体流动时，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。

生活中的应用：等车的时候人要站在安全线以外；汽车的整体形状类似飞机机翼，有助于减小汽车对地面的压力；鼠洞的通风系统；乒乓球的上旋和下旋等。又如航海规定两艘轮船不能同向航行时靠得太近，否则容易造成事故。

【飞机的升力】

机翼的形状：飞机的机翼一般做成上凸下平的形状，机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线、飞机飞行时，空气与机翼发生相对运动，由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长，所以机翼上方的空气流动比下方要快。

升力产生的原因

从机翼上方流流通过的路程长，速度大，它对机翼上表面的压强较小；机翼下方气流通过的路程较短，速度小，它对机翼下表面的压强较大。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。