壓強

定義或解釋

①垂直作用于物體單位面積上的力叫做壓力.

②物體的單位面積上受到的壓力的大小叫做壓強.

(2)單位

在國際單位制中,壓強的單位是帕斯卡,簡稱帕,即牛頓／平方米.壓強的常用單位有千帕、標準大氣壓、托、千克力／厘米2、毫米水銀柱等等.（之所以叫帕斯卡是為了紀念法國科學家帕斯卡）

(3)公式：p=F/S

p表示壓強,單位帕斯卡（簡稱帕,符號Pa） F表示壓力,單位牛頓（N） S表示受力面積,單位平方米

(4)說明

①不少學科常常把壓強叫做壓力,同時把壓力叫做總壓力.這時的壓力不表示力,而是表示垂直作用于物體單位面積上的力.所以不再考慮力的矢量性和接觸面的矢量性,而將壓力作為一個標量來處理.

在中學物理中,為避免作用力和單位面積作用力的混淆,一般不用壓力來表示壓強.

②應力和壓強

物體由于外因或內因而變形時,在它內部任一截面的兩方即出現相互的作用力,單位截面上的這種作用力叫做應力.

一般地說,對于固體,在外力的作用下,將會產生壓(或張)形變和切形變.因此,要確切地描述固體的這些形變,我們就必須知道作用在它的三個互相垂直的面上的力的三個分量的效果.這樣,對應于每一個分力Fx、Fy、Fz、以作用于Ax、Ay、Az三個互相垂直的面,應力F/A有九個不同的分量,因此嚴格地說應力是一個張量.

由于流體不能產生切變,不存在切應力.因此對于靜止流體,不管力是如何作用,只存在垂直于接觸面的力；又因為流體的各向同性,所以不管這些面如何取向,在同一點上,作用于單位面積上的力是相同的.由于理想流體的每一點上,F/A在各個方向是定值,所以應力F/A的方向性也就不存在了,有時稱這種應力為壓力,在中學物理中叫做壓強.壓強是一個標量.壓強(壓力)的這一定義的應用,一般總是被限制在有關流體的問題中.

垂直作用于物體的單位面積上的壓力.若用P表示壓強,單位為帕斯卡（1帕斯卡=1牛頓/平方米）

對于壓強的定義,應當著重領會四個要點：

1.受力面積一定時,壓強隨著壓力的增大而成正比例地增大.

2.同一壓力作用在支承物的表面上,若受力面積不同,所產生的壓強大小也有所不同.受力面積小時,壓強大；受力面積大時,壓強小.

3.壓力和壓強是截然不同的兩個概念：壓力是支承面上所受到的并垂直于支承面的作用力,跟支承面面積大小無關.

4.壓力、壓強的單位是有區別的.壓力的單位是牛頓,踉一般力的單位是相同的.壓強的單位是一個復合單位,它是由力的單位和面積的單位組成的.在國際單位制中是牛頓/平方米,稱“帕斯卡”,簡稱“帕”.

液體壓強

(1)產生原因

由于液體受到重力作用,且具有流動性,所以液體對容器底和容器側壁有壓強,液體內部向各個方向都有壓

強.

(2)特點

液體對容器底和側壁有壓強,液體內部向各個方向都有壓強.

液體的壓強隨深度增加而增大;在同一深度,液體向各個方向的壓強相等;不同液體的壓強還跟密度有關.

(3)計算

液體壓強的計算公式是 p＝ρgh

式中ρ為液體密度,單位用kg/m3(千克/立方米）;g＝9.8N/kg;h是液體內某處的深度,單位用m; p為液體壓強,單位用Pa.

由公式p＝ρgh可知,液體的壓強大小只跟液體的密度ρ、深度h有關,跟液體重、體積、底面積

大小等其他因素都無關.

由公式p＝ρgh還可歸納出:當ρ一定,即在同一種液體中,液體的壓強p與深度h成正比;在不同的液體中,當

深度h相同時,液體的壓強p與液體密度ρ成正比.

(4)連通器

上端開口、下部相連通的容器叫連通器.

連通器里如果只裝有一種液體,在液體不流動時,各容器中的液面總保持相平.

船閘就是連通器原理的應用.

大氣壓強

(1)產生原因

空氣受到重力作用,而且空氣能流動,因此空氣內部向各個方向都有壓強,這個壓強就叫大氣壓強.

(2)馬德堡半球實驗:

有力地證明了大氣壓的存在.同時還可說明,大氣壓強是很大的.

(3)大氣壓的測定

托里拆利實驗測出了大氣壓的大小.

在托里拆利實驗中,測量結果和玻璃管的粗細、形狀、長度(足夠長的玻璃管)無關;如果實驗時玻璃管傾

斜,則水銀柱的長度變長,但水銀柱的高度,即玻璃管內外水銀面的高度差不變;這個高度是由當時的大氣壓的

大小和水銀的密度所共同決定的,通常情況下,為76cm左右.