中学物理压力课件

中学物理压力课件目录认识压力认识静止液体的压力静止液体压力的应用

认识大气压力密闭容器内的气体压力大气压力的应用连通管原理帕斯卡原理课本P.1741.认识压力课本P.174认识压力底面积相同的玻璃瓶，装满水的瓶子总重量较重，海绵凹陷较深。课本P.174正向力大，海绵凹陷程度较深认识压力重量相同的玻璃瓶，倒立的瓶子与海绵接触面积较小，海绵凹陷较深。课本P.174接触面积小，海绵凹陷程度较深压力（P）海绵凹陷的程度与海绵所受「正向力」大小以及「受力面积」有关。压力（P），代表每单位面积所受的正向力大小课本P.175压力(P)＝正向力(F)受力面积(A)压力的单位包括公克重/平方公分（gw/cm2）与

公斤重/平方公尺（kgw/m2）等。F⊥A力与压力力与压力所代表的意义和单位不同：课本P.175笔保持静止，此时两只手指的受力大小相等，但所受的压力却不同FF压力较小压力较大F固定，P和A成反比压力的应用课本P.175刀刃与叉子尖端因接触面积小，施力后可产生较大压力，可切断或刺进食物。图钉的一端面积较大，

可减小手所承受的压力。例题6-4压力的基本计算有一1.65公斤重的书包，其长、宽、高分别为30公分、22公分、10公分。若将书包以下图（一）和（二）的方式放置于桌面，则桌面所受压力分别为多少公克重／平方公分？课本P.175图（一）图（二）例题6-4压力的基本计算课本P.175图（一）A：30

×

22＝660

cm2P＝1650

660＝2.5

gw/cm2

图（二）A：30

×

10＝300

cm2P＝1650

300＝5.5

gw/cm2

生活中有许多应用压力原理的地方。例如吸管一端削尖，在相同的

作用力下，因为受力面积小而

产生比较大的压力，就能够比

较容易穿透饮料包装。生活中的压力12压力较大受力面积小又如在泥泞的土地上铺木板行走，则是利用受力面积增加，使压力变小的原理，避免脚陷入泥地中。生活中的压力13受力面积大，压力较小2.认识静止液体的压力课本P.176静止液体的压力我们在水中会感受到水的压力，是因为水具有重量，会形成压力。这种静止液体所造成的压力，称为液压。课本P.176静止液体的压力液压会垂直于液体中物体的接触面。右图的小球所受到来自四面八方的液压，皆垂直于小球的接触面。课本P.176：液压的方向静止液体的压力同样的，装有液体的容器器壁，也会受到与器壁垂直的液压。课本P.176越深，水压越大同深度，水压相同液压会垂直于容器器壁施力有些深海生物生活在数千公尺深的海面下，能承受极大液压。课本P.176EdBierman吸血乌贼生活在水深超过600公尺的深海地区1.使用水压观测器或自制水压观测器，来观察水中

的液压（即水压）。注：可将宝特瓶切成两段，将其中一段切口处包上保鲜膜，

并以胶带密封，即为简易的水压观测器。观察液压的特性课本P.176以橡皮薄膜包覆两端以保鲜膜包覆切口

2.将水压观测器伸入水箱中，固定水压观测器在水

中的深度，并朝四面八方任意旋转，观察橡皮薄

膜（或保鲜膜）的凹陷程度是否相同？观察液压的特性课本P.176

3.将水压观测器移入较深的水中，观察橡皮薄膜（或保鲜膜）的凹陷程度与步骤2相比，有何变化？观察液压的特性课本P.176将水压观测器移至较深的水中，薄膜的凹陷程度比步骤2大。液压与深度的关系将水压观测器伸进水中时，两侧的橡皮薄膜都受到水的压力作用而产生凹陷。在同一深度处，将观测器任意旋转，两侧橡皮薄膜的凹陷程度都一样，表示来自各方向的液压大小相同。课本P.177凹陷程度相同液压与深度的关系当水压观测器移到水箱深处时，橡皮薄膜的凹陷程度会变大，表示距离水面的深度越深，水压就越大。课本P.177水压小，凹陷小水压大，凹陷大水面较浅较深液压的大小课本P.177＝F

AP＝h×A×d

A＝＝h×d液压＝液体深度×液体单位体积的重量P底面＝h×d静止液体施给容器底面的正向力F，即等于底面上方的液柱重量深度为h，底面积为A液体单位体积的重量为d1.由于1公克重即为1公克的物体在地球表面受到的

重力大小，故就数值而言，液柱单位体积的重量

等于液柱单位体积的质量，也就是该液体的密度。课本P.177质量重量液柱单位体积的重量＝d液液压的特性课本P.177静止液体不流动，所以其内部同一深度的平面所受来自四面八方的液压大小都相同，即向上压力＝向下压力＝向左压力＝向右压力。P向下P向左P向右P向上将一重量为W的物体静置于水平桌面上，则桌子支撑力F

必等于物重W，且方向向上。同理，在静止液体内部的任何一个水平面，上方液体垂直下压的力有多大，下方液体也必定给予相同大小的力来支撑，因此同一水平面的向上及向下压力必定相等。课本P.177P

上＝P

下F

＝W

WFP上P下P右P左液压同一种液体装在不均匀柱状的容器中，则会因静止液体内的同一个水平面深度皆相同，每点压力相等，故A点的压力必定等于B点的压力，也等于B点上方的均匀液柱所产生的压力。课本P.178PA＝PB＝h

×dh、d皆同→P同例题6-5静止液体的压力将三个底面积、重量皆相同的杯子放置于水平桌面，并加入等高的水，如附图所示，请问：(1)杯子内底部所受压力大小依序为何？A＝B＝C课本P.178(1)

d同

h：A＝B＝C

P＝hd→h、d同，P同例题6-5静止液体的压力(2)桌面所受压力大小依序为何？B＞A＞C课本P.178A底：A＝B＝CW杯：A＝B＝C将三个底面积、重量皆相同的杯子放置于水平桌面，并加入等高的水，如附图所示，请问：(2)

W水：B＞A＞CF＝W杯＋W水：B＞A＞CP＝FA→

A底同，F大，P大3.静止液体压力的应用课本P.178将装有红墨水的容器斜放，静止时，会发现水面始终维持水平。无论容器的方向、形状如何改变，静止液体的表面必为水平面。静止液体的特性32连通管原理连通管是一种底部相通的容器，在液体静止的情况下，同一水平深度的液压会相等，各管柱的液面必在同一水平面上，不受形状、大小及粗细等因素影响，这个通则称为连通管原理。课本P.178h

ABCD连通管原理课本P.178h

ABCD当液体静止时，连通管内同一深度的各水平面所受的压力都相等，PA＝PB＝PC＝PD。＝h╳d连通管原理课本P.178热水瓶内部的水位显示，是运用连通管原理。帕斯卡原理在密闭容器中的静止液体，当某一部分被加压时，此增加的压力会以同样的大小传递到液体各部分，此通则称为帕斯卡原理。课本P.179帕斯卡原理课本P.179在小活塞A1上施力F1产生压力⇒P＝

F1

A1大活塞A2面积较大，故可支撑较大的作用力⇒F2＝P×A2P固定P=F1A1F2A2＝⇒F2＝F1A2A1×帕斯卡原理利用帕斯卡原理，可以达到将力「放大」的效果。课本P.179汽车维修时常使用液压千斤顶，以抬起车身。液压千斤顶F1F24.认识大气压力课本P.180大气压力地球表面有气体覆盖形成大气层，所以大气的重量便会作用于地表或物体表面而产生压力，称为大气压力。课本P.180地球大气层NASA大气压力地球表面有气体覆盖形成大气层，所以大气的重量便会作用于地表或物体表面，而产生压力，称为大气压力。课本P.180大气层大气压力地球1.将广口瓶装满水，再以塑胶片盖住瓶口并以手压紧。验证大气压力的存在课本P.180塑胶片2.手压塑胶片，缓慢将广口瓶转至倒立，再将

压塑胶片的手放开。观察塑胶片是否掉落？

水是否流出？

3.再将瓶口转至向左，观察塑胶片是否掉落？

水是否流出？验证大气压力的存在课本P.180大气压力将广口瓶倒转后，塑胶片能紧密的贴住瓶口而不掉落，可知必定有一个向上的作用力来支撑塑胶片和水的重量。这个作用力来自大气压力。课本P.180向上的作用力大气压力大气压力将瓶口方向朝左时，塑胶片亦不掉落，可见此时的大气压力方向向右。这是因为大气压力与液压相同，皆来自四面八方，且其会垂直作用于接触面。课本P.180大气

压力垂直托里切利实验公元1643年，意大利科学家托里切利将长玻璃管装满水银后倒立于水银槽中，此时水银柱会慢慢下降直到静止，使玻璃管顶端出现真空。课本P.181真空大气

压力76cm水银柱真空托里切利真空托里切利实验课本P.181甲乙大气压力水银柱的压力→可以用水银柱的垂直高度来代表大气压力的大小

甲、乙两点在同一静止的水平面上→甲点受到的压力＝乙点受到的压力真空76cm水银柱大气

压力托里切利实验在同一地点，不论将玻璃管倾斜或改换口径较大的玻璃管做实验，水银柱的垂直高度都相同。课本P.181真空76cm大气压力1大气压在纬度45度、气温0℃的海平面上，大气压力能支撑水银柱垂直高度达76公分，此时大气压力的大小称为1大气压，可记作1atm或76公分水银柱（76

cmHg）。课本P.181试着将两个紧紧相吸的塑胶吸盘分开，体验看看大气压力有多大吧！

(1)气象观测中会使用气压计来测量大

气压力，并以百帕（hPa）来当作气

压的单位，一大气压约为1013百帕。课本P.181气象气压计(2)大部分气压计测量的是容器内压力与容器外大气压力的差值，例如汽机车使用的胎压计。课本P.181胎压计1大气压76公分水银柱代表多大的大气压力呢？水银单位体积的重量为13.6公克重／立方公分，故可推得一大气压相当于每平方公分承受约1033.6公克重的垂直作用力，可以支撑垂直高度1033.6公分的水柱。课本P.182dHg1atm＝76cmHg

＝13.6gw/cm3×76cm＝1033.6gw/cm2影响大气压力的因素大气压力的大小会因为气温、海拔高度等条件的不同而有所差异。海拔较高的山顶上，空气柱重量较海平面处小，故可判断B处的大气压力小于A处。课本P.182空气柱

B山顶A海平面PA＞PB如果A、B两处的面积皆为1平方公尺，则在A处所受的大气压力，其大小等于A处上方截面积为1平方公尺的圆柱体内所含空气的重量。平地与高山上的大气压力A9同理，在B处所受的大气压力，其大小等于B处上方截面积为1平方公尺的圆柱体内所含空气的重量。平地与高山上的大气压力55B影响大气压力的因素课本P.182空气柱

BA山顶上的空气柱重量较海平面处小，故可判断B处大气压力小于A处5.密闭容器内的气体压力课本P.182密闭容器内的气体压力未推动活塞时，针筒内气体压力与外界大气压力相同。课本P.182P筒内P大气＝未推动活塞密闭容器内的气体压力手指紧压空注射针筒的前端出口处，然后用力推注射针筒的活塞，可以感觉到手指的受力变大。课本P.182P筒内P大气往内推动活塞手指受力变大密闭容器内的气体压力对针筒内的气体施力时，气体体积会减小而压力增大，使得针筒内的气体压力大于外界大气压力。课本P.182P筒内P大气＞往内推动活塞体积减小，压力增大密闭容器内的气体压力若不再对活塞施力，针筒内的气体会将活塞向外推，使气体体积增加而压力变小，直到针筒内外的气体压力相等。课本P.182P筒内P大气＝放开活塞体积增加，压力变小不同海拔高度的气体压力密封包装的物品从平地拿到高山上后会膨胀，是因周围的空气压力变小，内外压力要达成平衡，故包装袋内的气体压力也要跟着变小，使袋内气体体积变大。课本P.183平地

高山上未膨胀膨胀气压变小

体积变大使用真空包装的食物，拿到高山上，是否也会膨胀呢？课本P.183无air例题6-6气体压力有四根玻璃管装满水银后倒立于水银槽中，管内外的水银面高度如附图所示，其中甲、乙、丙三管垂直立于槽中之液面，丁管顶端为真空状态，请回答以下问题：课本P.183H垂直：丙＝丁＝76cm(1)在甲、乙、丙三支玻璃管中，何者顶端为真空状态？丙(2)承上题，可知此时的大气压力为多少公分水银柱？76cmHg例题6-6气体压力课本P.183(3)四支玻璃管内的气体压力分别为P甲、P乙、P丙、P丁，其大小依序为何？P甲＝76＋38＝114

cmHgP乙＝76－70＝6

cmHg丙、丁为真空：(Noair)P丙＝P丁＝0

cmHgP甲＞P乙＞P丙＝P丁6.大气压力的应用课本P.184大气压力的应用用吸管吸取饮料，是利用大气压力使液体进入吸管。课本P.184吸去空气大气压力大气压力的应用吸盘利用大气压力紧贴于墙面，而能负重挂物。课本P.184大气压力挤出空气正向力静摩擦力重力大气压力的应用有些盛装液体的密闭容器（如水壶）经常会设计两个开口，小孔可使容器内外气体压力相等，使液体较容易流出。课本P.184小孔水壶盖上的小孔，可使内外气压平衡，让水较容易流出提手宽的袋子与手的接触面积较大，可减小手所承受的压力。课本P.18414.有一个质量5公斤的长方体，其大小如右图所示，如果将甲、乙、丙三面依序平放于桌面上，桌面所受的压力分别为P甲、P乙、P丙，则P甲：P乙：P丙之比为何？

(A)1：1：1 (B)4：5：3

(C)4：3：5 (D)15：12：20。习作P.77F

AP＝P甲：P乙：P丙

=：：5000

30×505000

30×405000

40×50=

4：5：3(B)15.如右图所示，在杯内装入15公分高

的水，则下列关于A点压力的叙述，

何者正确？

(A)向上壓力大於向下壓力

(B)向上壓力小於向下壓力

(C)向上壓力等於5gw/cm2

(D)向左壓力等於8gw/cm2。A点的向上压力＝向下压力＝向左压力＝向右压力

＝5gw/cm2。

习作P.77(C)液压只考虑水深16.如右图所示，甲、乙两个容器

装满了水，丙容器装满了密度

0.8公克／立方公分的油，且

乙和丙两个容器及液面高度皆

一样高，请问三个容器内底部所受的液压大小关系为何？

(A)甲＞乙＞丙 (B)甲＞乙＝丙

(C)甲＝乙＞丙 (D)无法比较。习作P.78P＝h╳dd同，h：甲>乙→

P：甲>乙h同，d：乙>丙→

P：乙>丙(A)P：甲>乙>丙17.如右图所示，在容器中倒入水，请问此容器中甲、乙、丙、丁四点受到的液压大小关系应为何？

(A)乙＞丁＞丙＞甲

(B)甲＝乙＝丙＝丁

(C)乙＞丙＝丁＞甲

(D)乙＞丙＞丁＞甲。习作P.78水面h甲h丁h丙h乙P＝h╳dd同，h：乙>丙=丁>甲→

P：乙>丙=丁>甲(C)18.下面哪一个物品或动作运用了帕斯卡原理？

(A)熱水瓶水位顯示

(B)用吸管喝飲料

(C)用吸盤將抹布掛在牆上

(D)液壓千斤頂。习作P.78(D)19.在大气压力为1大气压的地方利用水

银做托里切利实验，若将试管分别

垂直和倾斜放置如右图之甲、乙，

则下列叙述何者错误？

(A)A點上方接近真空

(B)B點所受的壓力為76cmHg

(C)乙管的水銀垂直高度大於76cm

(D)若實驗時將水銀換成水，水柱將達到試管頂端。习作P.78(C)20.在大气压力为1大气压的地方利用水

银做托里切利实验，因操作不当使管

内留有少许空气，测得结果如右图所

示，若将此装置移至真空室内，则此

时管内的水银面与管外相较会如何？

(A)較高 (B)较低

(C)一樣高 (D)条件不足，无法得知。习作P.79(B)21.阿康取一空玻璃杯，将杯口朝

下，用力压入一装有适量水的

水槽中，发现杯内水面较杯外

低，如右图所示，a、b、c、d

四點的壓力大小順序為何？

(A)a＝b＝c＝d (B)c＞d＞b＞a

(C)c＝d＞a＞b (D)b＞a＞d＞c。习作P.79(C)h：c=d>a>b水面右图是有关液压的实验，在烧杯中装八分满的水，将透明塑料管的一端用附有细线的塑胶板盖住，然后压入水中16公分处，请回答下列问题：习作P.7922.若此时塑胶板不掉落，则此一实验可以证明液体具有哪一方向的压力？

(A)向上壓力

(B)向下壓力

(C)向左壓力

(D)向右壓力。习作P.79(A)23.若不考虑塑胶板的重量，用密度

0.8g/cm3的染色酒精注入塑料管中，当塑胶板掉落时，塑料管中的酒精柱高度为多少公分？

(A)8 (B)16

(C)20 (D)32。P＝h×d＝16×1＝h×0.8，h＝20cm习作P.79(C)6‧3压力

结束【110会考】在一大气压的环境下，静置于水平桌面的两装置如附图所示。图中P、R两点位于玻璃管内的液面，Q、S两