高二物理氣體壓強的計算[整理]人教版

1、1 .計算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識計算的主要依據(jù)是液體靜止力學(xué)知識。 液面下液面下h深處的壓強為深處的壓強為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處的壓強為處的壓強為 p= p0+ gh 帕斯卡定律帕斯卡定律：加在密閉靜液體（或氣體）上的壓強加在密閉靜液體（或氣體）上的壓強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：注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）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（中間液體不間斷）的不間斷）的同一水平面上的壓強

2、是相等的同一水平面上的壓強是相等的。氣體壓強的計算方法氣體壓強的計算方法（一）參考液片法（一）參考液片法2、計算的方法步驟、計算的方法步驟 選取假想的一個液體薄片（其自重不計）為研選取假想的一個液體薄片（其自重不計）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)鹊膲簭娖胶夥较M截面積，得到液片兩面?zhèn)鹊膲簭娖胶夥匠坛?解方程，求得氣體壓強解方程，求得氣體壓強例：計算圖2中各種情況下，被封閉氣體的壓強。（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強p0=76cmHg，圖中液體為水銀）氣體壓強的計算方法氣體壓強的計算方法（二）平衡條件法（二）平衡條件

3、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)的氣體壓強靜止容器內(nèi)的氣體壓強，應(yīng)對固，應(yīng)對固體（如活塞等）進行體（如活塞等）進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。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，則壓強各為：氣體壓強的計算方法氣體壓強的計算方法（三）運用牛頓定律計算氣體的壓強（三）運用牛頓定律計算氣體的壓強 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，欲求封閉氣體壓強，首首先要選擇先要選擇 恰

4、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）并對其進行正確的受力并對其進行正確的受力分析分析（特別注意分析（特別注意分析內(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。例：如圖例：如圖5 5所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m m1 1內(nèi)壁光滑的橫截面積內(nèi)壁光滑的橫截面積為為S S的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)量為量為m m2 2的水銀，管外壁的水銀，管外壁與斜面的動摩擦因素為與斜面的動摩擦因素為斜面傾角斜面傾角=30=30，當(dāng)，當(dāng)玻璃管與水銀共同沿斜玻璃管與水銀共同沿斜面下滑時，求被封閉的面下滑時，求被封閉的氣體壓強為多少？（

5、設(shè)氣體壓強為多少？（設(shè)大氣壓強為大氣壓強為p p0 0）類型類型1、液體密封氣體、液體密封氣體2、容器密封氣體、容器密封氣體3、氣缸密封氣體、氣缸密封氣體氣體壓強計算小結(jié)氣體壓強計算小結(jié):思路思路方法方法步驟步驟1、定對象、定對象2、分析力、分析力3、用規(guī)律、用規(guī)律整體整體部分部分缸體缸體活塞活塞密封氣體密封氣體靜態(tài)靜態(tài)F外外=0動態(tài)動態(tài)F外外=ma 活塞質(zhì)量活塞質(zhì)量m，角度，角度已知，大氣壓強為已知，大氣壓強為P0，求封閉氣體的壓強求封閉氣體的壓強.課堂作業(yè)課堂作業(yè)u如圖所示，活塞質(zhì)量為如圖所示，活塞質(zhì)量為m m，缸套，缸套質(zhì)量為質(zhì)量為M M，通過彈簧吊在天花板，通過彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)

6、封住了一定質(zhì)量的空上，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞與缸套間無摩擦氣，而活塞與缸套間無摩擦, ,活活塞面積為塞面積為S S，則下列說法正確的，則下列說法正確的是是( )( )(P(P0 0為大氣壓強為大氣壓強) )A A、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向上，大小為向向上，大小為MgMgB B、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向下，大小為向向下，大小為mgmgC C、氣缸內(nèi)空氣壓強為、氣缸內(nèi)空氣壓強為P P0 0-Mg/S-Mg/SD D、氣缸內(nèi)空氣壓強為氣缸內(nèi)空氣壓強為P P0 0+mg/S+mg/S已知：大氣壓強已知：大氣壓強P0=1at

7、m，則：，則：甲、甲、P乙、乙、P丙、丙、Pu如圖如圖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，外界大氣的壓強為強為p p0 0，則，則A A、B B、C C三三段氣體的壓強分別是多段氣體的壓強分別是多少？少？如圖示：一圓筒形氣缸，靜置于地面上，氣缸筒的質(zhì)量為如圖示：一圓筒形氣缸，靜置于地面上，氣缸筒的質(zhì)量為M

8、，活塞，活塞（連同手柄）的質(zhì)量為（連同手柄）的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部橫截面積為，氣缸內(nèi)部橫截面積為S S大氣壓大氣壓為為P。平衡時，。平衡時，氣缸容積為氣缸容積為V。試問：試問： 1 1、分析活塞（連同手柄）受力情況、分析活塞（連同手柄）受力情況 求出缸內(nèi)氣體對活塞的壓力大小求出缸內(nèi)氣體對活塞的壓力大小 N= = 2、求出缸內(nèi)氣體的壓強、求出缸內(nèi)氣體的壓強 P= = 3、若用手提住活塞手柄緩慢上提，設(shè)氣缸足夠長，不計氣缸內(nèi)、若用手提住活塞手柄緩慢上提，設(shè)氣缸足夠長，不計氣缸內(nèi)氣體重和各處摩擦試分析氣缸剛被提離地面時的受力情況。氣體重和各處摩擦試分析氣缸剛被提離地面時的受力情況。 （1 1）缸內(nèi)氣體對缸底的壓力）缸內(nèi)氣體對缸底的壓力 N= = （2 2）缸內(nèi)氣體對缸底的壓強）缸內(nèi)氣體對缸底的壓強 P= = * *（3 3）若不考慮溫度變化缸內(nèi)氣體體積）若不考慮溫度變化缸內(nèi)氣體體積 V=