压强一章实验小结.doc

1654年5月8日，马德堡市有一大批人围在实验场上。有的说这样，有的说那样，有的支持格里克市长，希望实验成功；有的断言实验会失败；人们在议论着，在争论着；在预言着；格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈；再把两个半球壳灌满水后合在一起；然后把水全部抽出，使球内形成真空；最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭。这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。格里克一挥手，四个马夫牵来八匹高头大马，在球的两边各拴四匹格里克一声令下，四个马夫扬鞭催马、背道而拉！好像在“拔河”似的。实验半球实验半球图册4个马夫，8匹大马，都搞得浑身是汗。但是，铜球仍是原封不动格里克只好摇摇手暂停一下。然后，左右两队，人马倍增。马夫们喝了些开水，擦擦头额上的汗水，又在准备着第二次表现。格里克再一挥手，实验场上更是热闹非常。16匹大马，拼命地拉，八个马夫在大声吆喊，挥鞭催马来看实验的人群，更是伸长脖子，一个劲儿地看着，不时地发出“哗！哗！”的响声。突然，“啪！”的一声巨响，铜球分开成原来的两半，格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告：“女士们！先生们！你们该相信了吧！大气压是有的，大气压力是大得这样厉害！这么惊人！”实验结束后，仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开，七嘴八舌地问他，他又耐心地作着详尽的解释：“平时，我们将两个半球紧密合拢，无须用力，就会分开这是因为球内球外都有大气压力的作用；相互抵消平衡了。好像没有大气作用似的。今天，我把它抽成真空后，球内没有向外的大气压力了，只有球外大气紧紧地压住这两个半球”。通过这次“大型实验”，人们都终于相信有真空；有大气；大气有压力；大气压很惊人，但是，为了这次实验，格里克市长竟花费了4千英镑。实验意义：第一次证明了有大气压的存在，而且很大。帕斯卡裂桶实验帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了一杯水，就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。原来由于细管子的容积较小，一杯水灌进去，其深度也是很大的。这就是历史上有名的帕斯卡桶裂实验。 一个容器里的液体，对容器底部（或侧壁）产生的压力远大于液体自身的重力，这对许多人来说是不可思议的。改进该实验装置高度太高不便在教室里演示，可启发学生思考：能否把所有的装置都相应地缩小呢？答案是否定的。接着再问：管长减小了，液体压强减小了，液体对木桶的压力必定减小；而桶尽管缩小了，但其耐压性几乎不变，桶就不可能裂开，能否用其它物体来模拟“裂桶”呢？学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替（如薄塑料袋）。比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形，液体压强的实质就非常容易理解了。取一个演示液体测压强用的大广口瓶（直径约30厘米，高约40厘米），在瓶下部的侧壁管口用橡皮薄膜扎紧密封，将红色的水从瓶口倒入，随着瓶中水位的升高，侧管的橡皮薄膜渐渐鼓出，可以看到，即使灌满水后，薄膜鼓出的程度也并不十分明显。这说明虽然瓶中装了很多很重的水，但对侧壁的压强并不很大。再取一根1米长的托里拆利玻璃管，通过打有小孔的瓶塞插入大瓶中，并把塞塞紧密封。让一个学生站到凳子上将烧杯中的水用漏斗渐渐灌入管中，当玻璃管中红色水升高50厘米以上时，只见大瓶侧管的橡皮薄膜大幅度鼓出，现象生动明显。因为液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积。在这个实验中，水的密度不变，但深度一再增加，则下部的压强越来越大，其液压终于超过木桶能够承受的上限，木桶随之裂开。托里拆利实验托里拆利实验图册帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关，而与液体的质量无关。托里拆利实验托里拆利实验测出了大气压强的具体数值。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（保持垂直），放开堵管口的手指时，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差为760mm。管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在。由液体压强的特点可知，水银槽内液体表面的压强与玻璃管内760毫米水银柱下等高处的压强应是相等的。水银槽液体表面的压强为大气压强，由于玻璃管内水银柱上方是真空的，受不到大气压力的作用，管内的压强只能由760mm高的水银柱产生。因此，大气压强与760毫米高水银产生的压强相等。通常情况下，表示气体压强的常用单位有帕斯卡、毫米水银柱（毫米汞柱）、厘米水银柱（厘米汞柱）、标准大气压，它们的符号分别是Pa、mmHg、cmHg、Atm。相关解释/压强 编辑定义 一物理学中把垂直作用在物体表面上并指向表面的力叫做压力。压强是表示物体单位面积上所受到压力的大小的物理量。标准大气压为1.013x105（10的5次方） Pa，大气压的数值相当于大约76cm（760mm）水银柱所产生的压强，就是大气压的大小。公式压强压强图册（压强=压力受力面积）p压强（单位：帕斯卡，符号：Pa）F压力（单位：牛顿，符号：N）S受力面积（单位：平方米，符号：）F=pS （压力=压强受力面积）S=F/p（受力面积=压力压强）（ 压强的大小与受力面积和压力的大小有关）p1V1=p2V2 （波义耳定律）表示同温同质量下的压强规律对于压强的定义，应当着重领会四个要点：受力面积一定时，压强随着压力的增大而增大。（此时压强与压力成正比）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。压力和压强是截然不同的两个概念：压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积，受力面积大小无关。压强是物体单位面积受到的压力，跟受力面积和压力大小有关。压力、压强的单位是有区别的。压力的单位是牛顿，跟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”。影响压强作用效果的因素1受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越大。2当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越大。(5)1Pa的物理意义：1平方米的面积上受到的压力是1N。（1牛顿的力作用在一平方米上）1Pa大小：一张平铺的报纸对水平桌面的压强，3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa。注：等密度柱体与接触面的接触面积相等时，可以用 P=gh。影响压力作用效果的因素的实验影响压力作用效果的因素的实验图册p液体压强Pa.液体密度千克/立方米（kg/m3）g9.8N/kg（通常情况下可取g=10N/kg）h深度（m 米）在静止的液体中，任取一个底面为正方形（正方形与水平面平行），高为深度的液柱进行受力分析。作用于液柱上的力有液柱的重力 G =密度*g*h*S ，方向垂直向下；作用在液柱表面的大气压力 Fo=poS，方向垂直向下；作用在液柱底面的液体压力 F=P*S,方向垂直向上；作用液柱的四个侧面上的压力都是水平方向的，两两自相平衡。