氣體壓強(qiáng)計(jì)算課件

1、描述氣體狀態(tài)參量知識(shí)回顧液體壓強(qiáng)計(jì)算公式：p=gh, h是液體的深度若液面與外界大氣相接觸,則液面下h處的壓強(qiáng)為 p=p0+gh,p0為外界大氣壓強(qiáng).帕斯卡定律:加在密閉液體(或氣體)上的壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體(或氣體)向各個(gè)方向傳遞.連通器原理:在連通容器中,同一種液體(中間液體不間斷)的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的.托里拆利實(shí)驗(yàn)： 如下圖所示, 玻璃管中灌有水銀, 求出被封閉氣體A的壓強(qiáng).(設(shè)大氣壓強(qiáng)76 cmHg) 玻璃管中灌有水銀, 求出被封閉氣體A的壓強(qiáng).(設(shè)大氣壓強(qiáng)76 cmHg)如下圖所示, 玻璃管中都灌有水銀, 求出被封閉氣體A的壓強(qiáng).(設(shè)大氣壓強(qiáng)76 cmHg) 如下圖所示,

2、 玻璃管中都灌有水銀, 求出被封閉氣體A的壓強(qiáng).(設(shè)大氣壓強(qiáng)76 cmHg) 如下圖所示, 求出被封閉氣體1和2的壓強(qiáng).(設(shè)大氣壓強(qiáng)H) 固體(活塞或氣缸)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算例2:一圓筒形汽缸靜置于地面上,如圖所示,汽缸筒的質(zhì)量為M,活塞質(zhì)量為m,活塞面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,現(xiàn)將活塞緩慢上提,求汽缸剛離地面時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng).(忽略摩擦)點(diǎn)撥:在應(yīng)用整體法時(shí),外界大氣壓力相互抵消,不再考慮,利用隔離法時(shí),應(yīng)考慮大氣壓力的作用.針對(duì)性訓(xùn)練2:如右圖所示,一個(gè)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)量為M,不計(jì)圓板與筒壁之間的摩擦.

3、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( )題型三 容器有加速度時(shí)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(shí),活塞與汽缸由保持相對(duì)靜止而向右加速運(yùn)動(dòng).則此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少?(不計(jì)活塞與汽缸的摩擦).解析:整體分析有:F=(M+m)a對(duì)汽缸有:p0S-pS=Ma點(diǎn)撥:1.當(dāng)容器有加速度時(shí),通常要選擇與氣體相關(guān)聯(lián)的液體汽缸活塞等作為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程,進(jìn)而求出氣體壓強(qiáng).2.本題的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力學(xué)中的連接體問題,在解法上采用了先整體后隔離的方法,整體分

4、析時(shí)的內(nèi)力就轉(zhuǎn)化為隔離分析時(shí)的外力.A.76 cmHgB.82 cmHgC.88 cmHgD.70 cmHg解析:對(duì)水銀柱的受力分析如圖所示對(duì)整體有:a=g sin對(duì)水銀柱有:p0S+mgsin-pS=ma解得p=p0,故A正確.答案:A8.如右圖所示,一端開口的U形玻璃管封閉的一側(cè)與水平面成=60角,用水銀柱封閉一段空氣柱,兩管及下底的水銀柱長(zhǎng)均為L(zhǎng)=10 cm,外界大氣壓強(qiáng)p0=76 cmHg,則被封閉的空氣柱的壓強(qiáng)為p=_cmHg.答案:81解析:甲乙兩個(gè)相同的密閉容器,里面氣體體積相同,里面裝有質(zhì)量相同的同種理想氣體,即理想氣體的分子總數(shù)相同,所以甲乙兩容器內(nèi)氣體分子的密度相同,甲容器

5、中的氣體壓強(qiáng)大于乙容器中氣體的壓強(qiáng)時(shí),甲容器中氣體的溫度大于乙容器中氣體的溫度,故AD正確.答案:AD10.如圖所示,一圓柱形容器上部圓筒較細(xì),下部圓筒較粗,且足夠長(zhǎng)容器的底是一可沿下圓筒無摩擦移動(dòng)的活塞S,用繩通過測(cè)力計(jì)F將活塞提著.容器中盛水,開始時(shí),水面與上量筒的開口處在同一水平面上,在提著活塞的同時(shí)使活塞緩慢地下移,在這一過程中,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)( )A.先變小,然后保持不變B.一直保持不變C.先變大,然后變小D.先變小,后變大解析:活塞受力平衡,有F+p0S=G+PS,其中水對(duì)活塞的壓強(qiáng)p=p0+gh,在活塞緩慢下移的過程中,水的深度h先減小,當(dāng)水全部進(jìn)入較粗的圓筒后深度h保持不變,所以

6、F先減小后保持不變.答案:A解析:試管中水銀柱長(zhǎng)為h,質(zhì)量為m,截面積為S,彈簧拉力為F,管重Mg,大氣壓強(qiáng)為p0,管中頂部氣體壓強(qiáng)為p,對(duì)試管受力分析得F+pS=p0S+Mg,所以F=(p0-p)S+Mg.對(duì)試管中頂部氣體分析得:p+gh=p0,求得(p0-p)=gh.而m=hS.則F=ghS+Mg=(M+m)g.答案:B12.如右圖所示,質(zhì)量為M=1 kg,面積為S=10 cm2的活塞,封住氣缸內(nèi)的氣體,活塞與氣缸無摩擦,若在活塞上加上m=1 kg的重物,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1=_ Pa;若在活塞上加豎直向上的50 N的拉力,氣缸仍留在地面上,則氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2=_ Pa.(大氣壓強(qiáng)p0

7、取1.0105 Pa;g取10 m/s2)解析:加重物m時(shí),對(duì)重物和活塞:(M+m)g+p0S=pS,則答案:1.2105 0.610513.如右圖所示,圓形氣缸的質(zhì)量為m1,與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,活塞質(zhì)量為m2,缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,在水平恒力F作用下整體一起向前加速,活塞橫截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,缸內(nèi)壁摩擦不計(jì),求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng).(氣體質(zhì)量可略)解析:以整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得F-(m1+m2)g=(m1+m2)a對(duì)氣缸:p0S-pS-(m1+m2)g=m1a創(chuàng)新拓展14.如右圖所示,試管由水銀封閉有一定質(zhì)量的氣體,靜止時(shí)氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)0,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(dòng)時(shí)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng),其他尺寸如圖所示,求轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣體壓強(qiáng).(設(shè)水銀密度為)解析:選取水銀柱為研究對(duì)象,轉(zhuǎn)動(dòng)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=m2R15.如下圖所示,兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器,甲中裝有與容器等體積的水,乙中充滿空氣,試問:(1)兩容器各側(cè)壁壓強(qiáng)大小關(guān)系及壓強(qiáng)的大小決定于哪些因素?(容器容積恒定不變)(2)若讓兩容器同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),容器側(cè)壁上所受壓強(qiáng)如何變化?答案:(1)對(duì)甲容器,上壁的壓強(qiáng)為零,底面的壓強(qiáng)最大,其數(shù)值p=gh,側(cè)壁的壓