國中物理知識點之壓力壓強槓桿總結

壓力和壓強

任何物體能承受的壓強有一定的限度，超過這個限度，物體就會損壞。

物體由於外因或內因而形變時，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壓力。

一般地説，對於固體，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，對應於每一個分力Fx、Fy、Fz、以作用於Ax、Ay、Az三個互相垂直的面，應力F/A有九個不同的分量，因此嚴格地説應力是一個張量。

由於流體不能產生切變，不存在切應力。因此對於靜止流體，不管力是如何作用，只存在垂直於接觸面的力；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，作用於單位面積上的力是相同的。由於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。

垂直作用於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）

壓強的意義

⑴受力面積一定時，壓強隨着壓力的增大而增大。（此時壓強與壓力成正比）

⑵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。

⑶壓力和壓強是截然不同的兩個概念：壓力是支持面上所受到的並垂直於支持面的作用力，跟支持面面積大小無關。

壓強是物體單位面積受到的壓力。

⑷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。壓強的單位是一個複合單位，它是由力的單位和麪積的單位組成的。在國際單位制中是牛頓/平方米，稱“帕斯卡”，簡稱“帕”。

液體壓強原理

液體壓強（帕斯卡定律）的.原理我們知道，物體受到力的作用產生壓力，而只要某物體對另一物體表面有壓力，就存在壓強，同理，水由於受到重力作用對容器底部有壓力，因此水對容器底部存在壓強。液體具有流動性，對容器壁有壓力，因此液體對容器壁也存在壓強。

在國中階段，液體壓強原理可表述為：“液體內部向各個方向都有壓強，壓強隨液體深度的增加而增大，同種液體在同一深度的各處，各個方向的壓強大小相等；不同的液體，在同一深度產生的壓強大小與液體的密度有關，密度越大，液體的壓強越大。”

三種槓桿應用：

1)省力槓桿：L1>L2，平衡時F1

2)費力槓桿：L1F2。特點是費力，但省距離。（如釣魚槓，理髮剪刀等）；

3)等臂槓桿：L1=L2，平衡時F1=F2。特點是既不省力，也不費力。（如：天平）

槓桿示意圖的畫法：

（1）根據題意先確定支點O；

（2）確定動力和阻力並用虛線將其作用線延長；

（3）從支點向力的作用線畫垂線，並用l1和

l2分別表示動力臂和阻力臂。如圖所示，以翹棒為例。

第一步：先確定支點，即槓桿繞着哪一點轉動，用字母“O”表示。如圖甲所示。

第二步：確定動力和阻力。人的願望是將石頭翹起，則人應向下用力，畫出此力即為動力用“F1”表示。這個力F1作用效果是使槓桿逆時針轉動。而阻力的作用效果恰好與動力作用效果相反，在阻力的作用下槓桿應朝着順時針方向轉動，則阻力是石頭施加給槓桿的，方向向下，用“F2”表示。

第三步：畫出動力臂和阻力臂，將力的作用線正向或反向延長，由支點向力的作用線作垂線，並標明相應的“l1”“l2”，“l1”“l2”分別表示動力臂和阻力臂。

輪軸

1、定義：由兩個半徑不同的輪子固定在同一轉軸的

裝置叫做輪軸。半徑較大的輪叫輪，半徑較小的輪叫軸。

2、實質：輪軸可看作是槓桿的變形。如右圖所示。

3、特點：當把動力施加在輪上，阻力施加在軸上，

則動力臂l1=R，阻力臂l2=r，根據槓桿的平衡條件：F1l1=F2l2，

即F1R=F2r，∵R＞r，∴F1＜F2，即使用輪軸可以省力，也可以改變力的方向，但卻費了距離。