高中物理：封閉氣體壓強的計算

1、專題：承壓氣體壓力的計算1.平衡狀態(tài)下液體密封氣體壓力的計算1.理論基礎(chǔ)(1)液體壓力p=rgh的計算公式。液位與外界大氣接觸。那么液面下h處的壓力為p=p0 rgh帕斯卡定律：施加在封閉靜態(tài)液體(或氣體)上的壓力可以從液體(或氣體)以相同的大小向各個方向傳遞(注：它適用于封閉靜態(tài)液體或氣體)通訊裝置原理：在通訊裝置中，同一液體(中間液體不中斷)在同一水平面上的壓力相等。2.計算方法步驟(液體密封氣體)(1)選擇一個假想的液體薄片(不計算其自重)作為研究對象(2)分析液體兩側(cè)的受力，建立力平衡方程，剔除截面積，得到液膜兩側(cè)的壓力平衡方程求解方程，得到氣體壓力例1:嘗試在以下條件下計算每種封閉氣

2、體的壓力。眾所周知，大氣壓力P0，水銀柱的密度為，水銀柱在管子中的長度為l。它們都處于靜態(tài)qq8實踐1:計算圖1中各種條件下密封氣體的壓力。(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0=厘米汞柱，圖片中的液體是水銀。)圖1練習(xí)2。如圖2所示，在一端封閉的U形管中，三段水銀密封管中的空氣柱A、B和C。當(dāng)垂直放置時，AB兩列的下表面在同一水平面上，另一端的水銀柱長度分別為h1和h2，外部大氣壓力為p0。三段氣體的壓力是多少？如圖3所示，具有均勻厚度的垂直倒置的U形管的右端被封閉，并且左端開口被插入汞罐中，封閉空氣柱1和2的兩段。給定h1=15cm，h2=12cm，外部大氣壓力p0=76cmHg，計算空氣柱1和2的壓力。二、平

3、衡狀態(tài)下活塞和氣缸封閉氣體壓力的計算1.解決問題的基本理念(1)分析活塞(或氣缸)的應(yīng)力并繪制應(yīng)力圖；(2)列出活塞(或氣缸)的平衡方程，找出未知量。注意：不要忘記氣缸底部和活塞外部的大氣壓力。實施例2如圖4所示，垂直放置具有橫截面積s的圓柱形容器，金屬圓板a的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面和水平面之間的角度是，圓板的質(zhì)量是m.不考慮圓板和容器內(nèi)壁之間的摩擦。如果大氣壓力為P0，由圓板封閉在容器中的氣體壓力等于()A.不列顛哥倫比亞D.圖4練習(xí)4:三個長方體容器由光滑的活塞用一定量的氣體密封。如圖5所示，m是重量，f是外力，p0是大氣壓力，s是活塞面積，g是活塞重量，所以壓力為：練習(xí)5

4、。如圖6所示，活塞質(zhì)量為m，氣缸套質(zhì)量為m，通過彈簧懸掛在天花板上。一定量的空氣被密封在氣缸中，但是活塞和氣缸套之間沒有摩擦，并且活塞面積是s，那么下面的陳述是正確的(P0是大氣壓力) ()A.內(nèi)外空氣對氣缸套的總作用力是向上的，其大小為毫克內(nèi)外空氣對氣缸套的總作用力是向下的，其大小為毫克C.氣缸內(nèi)的氣壓為P0-毫克/秒氣缸內(nèi)的氣壓為P0毫克/秒如練習(xí)6所示，水平放置的氣缸A和氣缸B的活塞面積分別等于，并且它們可以在沒有摩擦的情況下沿著壁自由滑動，并且氣缸用氣體密封。當(dāng)活塞處于平衡狀態(tài)時，氣缸A和B中的氣體壓力分別很強(大氣壓力不為零)，那么下面的說法是正確的()A.B.C.D.3.非平衡狀態(tài)

5、下密封氣體壓力的計算1.解決問題的基本理念(1)適當(dāng)選擇研究對象(活塞、氣缸、水銀柱、試管或整體等)并分析其應(yīng)力；(2)以牛頓第二定律方程為研究對象，結(jié)合相關(guān)方程進行求解。2.典型例子實施例3如圖8所示，有一段長度為12厘米的汞柱，其將一定量的氣體密封在均勻的玻璃管中。如果玻璃管被放置在傾斜角度為30的光滑斜面上，并且其開口向上，則向下滑動過程中密封氣體的壓力p為(大氣壓力)(。A.76厘米HgB。82厘米HgC。88cmHgD。70厘米汞柱練習(xí)7。如圖9所示，質(zhì)量為m的氣缸放置在平滑的水平地面上，活塞的質(zhì)量為m，面積為s。密封一部分氣體，不包括摩擦，大氣壓力為，如果向活塞施加水平和向左的恒定

6、力F，當(dāng)氣缸和活塞一起加速運動時，可以獲得氣缸中的氣體壓力。(讓溫度保持恒定)為了訓(xùn)練1.圖中，試管中有一定量的氣體被水銀密封。當(dāng)試管在水平面內(nèi)以恒定速度繞垂直軸以角速度旋轉(zhuǎn)時，空氣柱長度為l0，其它尺寸如圖所示，大氣壓力為P0。計算旋轉(zhuǎn)過程中的氣壓(假設(shè)溫度恒定，試管的橫截面積為s，水銀密度為)。2.如圖所示，水平放置的玻璃管中有一個水銀柱，垂直放置的幾個U形管，封閉端有一定質(zhì)量的氣體。圖(a)中汞柱的長度與圖(b)、(c)和(d)中U形管兩臂中汞柱的高度之差為h=10cm厘米，外部大氣壓力p0=厘米汞柱，然后是四部分氣體的壓力3如圖所示，在開口的U形管中，有兩段水柱AB和CD密封一段空氣柱

7、BC。眾所周知，鎘的高度是0，硼的高度差是0，大氣壓力是0。然后()。(a)封閉氣體的壓力為(b)封閉氣體的壓力為(c)封閉氣體的壓力為(d)封閉氣體的壓力為4.如圖20-7所示，圖()為水銀壓力計，其中U形管內(nèi)液位的高度差為，水銀的密度為，外部大氣壓力為。此時，容器中待測氣體的壓力為。在圖()中，水平放置的氣缸上有一個帶質(zhì)量和底部區(qū)域的活塞，活塞上方放置一個帶質(zhì)量和底部區(qū)域的圓柱形金屬塊。如果外界大氣壓力仍然。那么氣缸中氣體的壓力是。5將一端封閉面積為s的玻璃管固定在臺車上，用長度為l的水銀柱將一段氣體密封在玻璃管中(如圖所示)。如果大氣壓力為P0，當(dāng)小車以加速度a向左加速時，管內(nèi)氣壓為_

8、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(水銀的密度為)。如圖所示，美國廣播公司有三個相同的試管，一端是封閉的，另一端是開放的。封閉端有一個用細(xì)線懸掛在天花板上的小圓環(huán)，開口端插入汞罐。試管是用氣體密封的。當(dāng)三根管子靜止時，三根細(xì)線的張力分別為、管A中的汞含量高于管外的汞含量，因此三個管中氣壓最小的管就是管。、和的大小之間的關(guān)系是：7如圖所示，兩端封閉且厚度均勻的U形管橫向放置，管內(nèi)有兩段水銀密封A、B、C段氣體，因此三段氣體的壓力關(guān)系為：a、pa=pb=pc B、pb=pc pac、pc pa pb D、pc pb=pa8圓柱形圓筒垂直放置，開口向下。活塞質(zhì)量為m，橫截面積為s，大氣壓力為0。鋼瓶是用氣體密封的。當(dāng)氣缸是固定的，活塞是固定的，氣缸中氣體的壓力是。在垂直自由下落的過程中，氣缸內(nèi)氣體的壓力是。9如圖所示，氣缸質(zhì)量為100千克，活塞質(zhì)量為10千克，橫截面積為0.1平方米，大氣