氣體壓強(qiáng)的計(jì)算

1、2021/8/212021/8/221 .計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識計(jì)算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識。 液面下液面下h深處的壓強(qiáng)為深處的壓強(qiáng)為p= gh。 液面與外界大氣相接觸。則液面下液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強(qiáng)為處的壓強(qiáng)為 p= p0+ gh 帕斯卡定律帕斯卡定律：加在密閉靜液體（或氣體）上的壓強(qiáng)加在密閉靜液體（或氣體）上的壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）注意：適用于密閉靜止的液體或氣體） 連通器原理連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體在連通器中，同一種液體（中間液體不

2、間斷）的不間斷）的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的。氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（一）參考液片法（一）參考液片法2021/8/232、計(jì)算的方法步驟、計(jì)算的方法步驟 選取假想的一個液體薄片（其自重不計(jì)）為研選取假想的一個液體薄片（其自重不計(jì)）為研究對象究對象 分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，分析液體兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消去橫截面積，得到液片兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方消去橫截面積，得到液片兩面?zhèn)鹊膲簭?qiáng)平衡方程程 解方程，求得氣體壓強(qiáng)解方程，求得氣體壓強(qiáng)2021/8/24例：計(jì)算圖2中各種情況下，被封閉氣體的壓強(qiáng)。（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg，圖中液體為

3、水銀）2021/8/25氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（二）平衡條件法（二）平衡條件法 求用固體（如活塞等）封閉在求用固體（如活塞等）封閉在靜止容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)靜止容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對固，應(yīng)對固體（如活塞等）進(jìn)行體（如活塞等）進(jìn)行受力分析受力分析。然后根據(jù)然后根據(jù)平衡條件平衡條件求解。求解。2021/8/26例：三個長方體容器中被光滑的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體。如圖3所示，M為重物質(zhì)量，F(xiàn)是外力，p0為大氣壓，S為活塞面積，G為活塞重，則壓強(qiáng)各為：2021/8/274:如右圖所示,一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置,金屬圓板的上表面是水平的,下表面是傾斜的,下表面與水平面夾角為,圓板質(zhì)

4、量為M,不計(jì)圓板與筒壁之間的摩擦.若大氣壓強(qiáng)為p0,則被圓板封閉在容器中的氣體壓強(qiáng)p等于( )00200.pMgcosMgA pBScosScosMgcosMgC pD pSSD2021/8/28氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法（三）運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng)（三）運(yùn)用牛頓定律計(jì)算氣體的壓強(qiáng) 當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)當(dāng)封閉氣體的所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時，非平衡狀態(tài)時，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，欲求封閉氣體壓強(qiáng)，首首先要選擇先要選擇 恰當(dāng)?shù)膶ο笄‘?dāng)?shù)膶ο螅ㄈ缗c氣體相關(guān)的（如與氣體相關(guān)的液體、活塞等）液體、活塞等）并對其進(jìn)行正確的受力并對其進(jìn)行正確的受力分析分析（特別注意分析（特別注意分析

5、內(nèi)外的壓力內(nèi)外的壓力）然后）然后應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。2021/8/291:如圖所示有一段12 cm長的汞柱,在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體,若開口向上將玻璃管放置在30的光滑斜面上,在下滑過程中被封住氣體的壓強(qiáng)為(大氣壓強(qiáng)p0=760 mmHg)( )A.76 cmHgB.82 cmHgC.88 cmHgD.70 cmHg答案:A2021/8/21014.如右圖所示,試管由水銀封閉有一定質(zhì)量的氣體,靜止時氣柱長為L0,大氣壓強(qiáng)為p0.當(dāng)試管繞豎直軸OO以角速度在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時氣柱長度為L,其他尺寸如圖所示,求轉(zhuǎn)動時氣體壓強(qiáng).(設(shè)水銀密度為)2021/8

6、/211解析:選取水銀柱為研究對象,轉(zhuǎn)動所需向心力由液柱兩側(cè)氣體壓力差提供,由此可得(p-p0)S=m2R201201PPL(LLL).2L所以210120:PL(LLL)2L答案2021/8/212題型三 容器有加速度時封閉氣體的壓強(qiáng)例3:如圖所示,汽缸質(zhì)量為M,活塞質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)封閉氣體質(zhì)量忽略不計(jì),汽缸置于光滑水平面上,當(dāng)用一水平外力拉活塞時,活塞與汽缸由保持相對靜止而向右加速運(yùn)動.則此時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少?(不計(jì)活塞與汽缸的摩擦).2021/8/213u如圖所示，活塞質(zhì)量為如圖所示，活塞質(zhì)量為m m，缸套質(zhì)量，缸套質(zhì)量為為M M，通過彈簧吊在天花板上，氣缸，通過彈簧吊在

7、天花板上，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞與缸套間無摩擦與缸套間無摩擦, ,活塞面積為活塞面積為S S，則，則下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )(P(P0 0為大氣壓為大氣壓強(qiáng)強(qiáng)) )A A、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向上，大小為上，大小為MgMgB B、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向下，大小為下，大小為mgmgC C、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為P P0 0-Mg/S-Mg/SD D、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為P P0 0+mg/S+mg/S2021/8/214u如圖如圖

8、4 4所示，在一端封所示，在一端封閉的閉的U U形管內(nèi)，三段水形管內(nèi)，三段水銀柱將空氣柱銀柱將空氣柱A A、B B、C C封在管中，在豎直放置封在管中，在豎直放置時，時，ABAB兩氣柱的下表面兩氣柱的下表面在同一水平面上，另兩在同一水平面上，另兩端的水銀柱長度分別是端的水銀柱長度分別是h h1 1和和h h2 2，外界大氣的壓，外界大氣的壓強(qiáng)為強(qiáng)為p p0 0，則，則A A、B B、C C三三段氣體的壓強(qiáng)分別是多段氣體的壓強(qiáng)分別是多少？少？2021/8/215類型類型1 1、液體密封氣體、液體密封氣體2 2、容器密封氣體、容器密封氣體3 3、氣缸密封氣體、氣缸密封氣體氣體壓強(qiáng)計(jì)算小結(jié)氣體壓強(qiáng)計(jì)算小結(jié):