氣體壓強計算課件

描述氣體狀態(tài)參量描述氣體狀態(tài)參量知識回顧液體壓強計算公式：p=ρgh,h是液體的深度若液面與外界大氣相接觸,則液面下h處的壓強為p=p0+ρgh,p0為外界大氣壓強.帕斯卡定律:加在密閉液體(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.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是相等的.知識回顧液體壓強計算公式：p=ρgh,h是液體的深度托里拆利實驗：

托里拆利實驗：如圖所示,玻璃管中灌有長度為l的水銀,求出被封閉氣體A的壓強.(設(shè)大氣壓強76cmHg)AA如圖所示,玻璃管中灌有長度為l的水銀,求出被封閉氣體A的如下圖所示,玻璃管中灌有水銀,求出被封閉氣體A的壓強.(設(shè)大氣壓強76cmHg)

如下圖所示,玻璃管中灌有水銀,求出被封閉氣體A的壓強.(玻璃管中灌有水銀,求出被封閉氣體A的壓強.(設(shè)大氣壓強76cmHg)玻璃管中灌有水銀,求出被封閉氣體A的壓強.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.(設(shè)大氣壓強76cmHg)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.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.(設(shè)大氣壓強76cmHg)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.例1: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.(設(shè)大氣壓強76cmHg)例1:如下圖所示,玻璃管中都灌有水銀,求出被封閉氣體A的如下圖所示,求出被封閉氣體1和2的壓強.(設(shè)大氣壓強H)如下圖所示,求出被封閉氣體1和2的壓強.(設(shè)大氣壓強H)針對性訓(xùn)練1:如圖所示U形管封閉端內(nèi)有一部分氣體被水銀封住,已知大氣壓為p0,則被封部分氣體的壓強p(以汞柱為單位)為()A.p0+h2 B.p0-h1C.p0-(h1+h2) D.p0+h2-h1針對性訓(xùn)練1:如圖所示U形管封閉端內(nèi)有一部分氣體被水銀封住,固體(活塞或氣缸)封閉氣體壓強的計算例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,大氣壓強為p0,現(xiàn)將活塞緩慢上提,求汽缸剛離地面時汽缸內(nèi)氣體的壓強.(忽略摩擦)固體(活塞或氣缸)封閉氣體壓強的計算解析:題目中的活塞和氣缸均處于平衡狀態(tài),以活塞為研究對象,受力分析如圖(1)所示,由平衡條件得F+pS=mg+p0S,以活塞和汽缸整體為研究對象,受力如圖(2)所示,有F=(M+m)g解析:題目中的活塞和氣缸均處于平衡狀態(tài),以活塞為研究對象,受點撥:在應(yīng)用整體法時,外界大氣壓力相互抵消,不再考慮,利用隔離法時,應(yīng)考慮大氣壓力的作用.點撥:在應(yīng)用整體法時,外界大氣壓力相互抵消,不再考慮,利用隔針對性訓(xùn)練2: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θ,圓板質(zhì)量為M,不計圓板與筒壁之間的摩擦.若大氣壓強為p0,則被圓板封閉在容器中的氣體壓強p等于()針對性訓(xùn)練2:如右圖所示,一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放題型三容器有加速度時封閉氣體的壓強例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,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動.則此時缸內(nèi)氣體的壓強為多少?(不計活塞與汽缸的摩擦).題型三容器有加速度時封閉氣體的壓強解析:整體分析有:F=(M+m)a

對汽缸有:p0S-pS=Ma解析:整體分析有:F=(M+m)a

對汽缸有:p0S-pS=點撥:1.當(dāng)容器有加速度時,通常要選擇與氣體相關(guān)聯(lián)的液體?汽缸?活塞等作為研究對象,進行受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程,進而求出氣體壓強.2.本題的實質(zhì)是動力學(xué)中的連接體問題,在解法上采用了先整體后隔離的方法,整體分析時的內(nèi)力就轉(zhuǎn)化為隔離分析時的外力.點撥:1.當(dāng)容器有加速度時,通常要選擇與氣體相關(guān)聯(lián)的液體?汽針對性訓(xùn)練3:如圖所示有一段12cm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為(大氣壓強p0=760mmHg)()針對性訓(xùn)練3:如圖所示有一段12cm長的汞柱,在均勻玻璃管A.76cmHg B.82cmHgC.88cmHg D.70cmHgA.76cmHg B.82cmHg解析:對水銀柱的受力分析如圖所示對整體有:a=gsinθ對水銀柱有:p0S+mgsinθ-pS=ma解得p=p0,故A正確.答案:A解析:對水銀柱的受力分析如圖所示對整體有:a=gsinθ答如右圖所示,一支兩端開口,內(nèi)徑均勻的U形玻璃管,右邊直管中的水銀柱被一段空氣柱隔開,空氣柱下端水銀面與左管中水銀面的高度差為h,則下列敘述中正確的是()A.向左管中注入一些水銀后,h將減小B.向左管中注入一些水銀后,h將不變C.向右管中注入一些水銀后,h將增大D.向右管中注入一些水銀后,h將不變?nèi)缬覉D所示,一支兩端開口,內(nèi)徑均勻的U形玻璃管,右邊直管中的8.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θ=60°角,用水銀柱封閉一段空氣柱,兩管及下底的水銀柱長均為L=10cm,外界大氣壓強p0=76cmHg,則被封閉的空氣柱的壓強為p=________cmHg.8.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θ=答案:81答案:81能力提升9.兩個相同的密閉容器甲和乙,里面裝有質(zhì)量相等的同種理想氣體,已知容器甲中的壓強大于容器乙中的壓強,則()A.甲中氣體分子的平均動能大于乙中氣體分子的平均動能B.甲中氣體分子的平均動能可能等于乙中氣體分子的平均動能C.甲中氣體分子的速率都大于乙中氣體分子的速率D.甲種氣體的部分分子的速率可能小于乙中氣體的部分分子的速率能力提升解析:甲?乙兩個相同的密閉容器,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,甲容器中的氣體壓強大于乙容器中氣體的壓強時,甲容器中氣體的溫度大于乙容器中氣體的溫度,故A?D正確.答案:AD解析:甲?乙兩個相同的密閉容器,里面氣體體積相同,里面裝有質(zhì)10.如圖所示,一圓柱形容器上部圓筒較細,下部圓筒較粗,且足夠長容器的底是一可沿下圓筒無摩擦移動的活塞S,用繩通過測力計F將活塞提著.容器中盛水,開始時,水面與上量筒的開口處在同一水平面上,在提著活塞的同時使活塞緩慢地下移,在這一過程中,測力計的讀數(shù)()10.如圖所示,一圓柱形容器上部圓筒較細,下部圓筒較粗,且足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,其中水對活塞的壓強p=p0+ρgh,在活塞緩慢下移的過程中,水的深度h先減小,當(dāng)水全部進入較粗的圓筒后深度h保持不變,所以F先減小后保持不變.答案:AA.先變小,然后保持不變11.如右圖所示,一端封閉的?壁又很薄的管子中有一些空氣和一些水銀,將它倒置于水銀槽中,上端用彈簧秤提著,水銀和管壁之間的摩擦力不計,此時彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)為()A.等于管子本身的重力B.等于管重加露出部分一段水銀柱的重力C.等于管重加大氣壓力D.等于管重減去管內(nèi)空氣向上的壓力11.如右圖所示,一端封閉的?壁又很薄的管子中有一些空氣和一解析:試管中水銀柱長為h,質(zhì)量為m,截面積為S,彈簧拉力為F,管重Mg,大氣壓強為p0,管中頂部氣體壓強為p,對試管受力分析得F+pS=p0S+Mg,所以F=(p0-p)S+Mg.對試管中頂部氣體分析得:p+ρgh=p0,求得(p0-p)=ρgh.而m=ρhS.則F=ρghS+Mg=(M+m)g.答案:B解析:試管中水銀柱長為h,質(zhì)量為m,截面積為S,彈簧拉力為F12.如右圖所示,質(zhì)量為M=1kg,面積為S=10cm2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=1kg的重物,缸內(nèi)氣體的壓強為p1=__________Pa;若在活塞上加豎直向上的50N的拉力,氣缸仍留在地面上,則氣缸內(nèi)氣體的壓強p2=__________Pa.(大氣壓強p0取1.0×105Pa;g取10m/s2)12.如右圖所示,質(zhì)量為M=1kg,面積為S=10cm2解析:加重物m時,對重物和活塞:

(M+m)g+p0S=pS,

則答案:1.2×1050.6×105解析:加重物m時,對重物和活塞:

(M+m)g+p0S=pS13.如右圖所示,圓形氣缸的質(zhì)量為m1,與地面的動摩擦因數(shù)為μ,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,大氣壓強為p0,缸內(nèi)壁摩擦不計,求缸內(nèi)氣體的壓強.(氣體質(zhì)量可略)13.如右圖所示,圓形氣缸的質(zhì)量為m1,與地面的動摩擦因數(shù)為解析:以整體為研究對象,由牛頓第二定律得

F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a

對氣缸:p0S-pS-μ(m1+m2)g=m1a解析:以整體為研究對象,由牛頓第二定律得

F-μ(m1+m2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,靜止時氣柱長為L0,大氣壓強為p0.當(dāng)試管繞豎直軸OO′以角速度ω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.(設(shè)水銀密度為ρ)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,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=mω2R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15.如下圖所示,兩個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:15.如下圖所示,兩個完全相同的圓柱形密閉容器,甲中裝有與容(1)兩容器各側(cè)壁壓強大小關(guān)系及壓強的大小決定于哪些因素?(容器容積恒定不變)(2)若讓兩容器同時做自由落體運動,容器側(cè)壁上所受壓強如