高二物理：氣體壓強(qiáng)的計(jì)算

ContentsPage目錄頁(yè)熱點(diǎn)突破：氣體壓強(qiáng)的計(jì)算

基礎(chǔ)課2.典例剖析3.規(guī)律方法4.備選訓(xùn)練1.熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析1．氣體和氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)2.氣體的壓強(qiáng)下圖所示是最常見(jiàn)的封閉氣體的兩種方式3．活塞模型此類(lèi)問(wèn)題求壓強(qiáng)的基本方法：對(duì)“活塞”受力分析

由平衡條件或牛頓第二定律列方程。如圖中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0。由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0S＋mg＝pS。則氣體的壓強(qiáng)為p＝p0＋mg/S。圖中的液柱也可以看成一個(gè)活塞，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以pS＋mg＝p0S。則氣體壓強(qiáng)為p＝p0－mg/S＝p0－ρgh。3．連通器模型如圖示，U形管豎直放置。由帕斯卡定律知，同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等。所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線(xiàn)所示的等高線(xiàn)聯(lián)系起來(lái)。則有:pB＋ρgh2＝pA。而:pA＝p0＋ρgh1，所以氣體B的壓強(qiáng)為:pB＝p0＋ρg(h1－h(huán)2)。該類(lèi)問(wèn)題與“活塞模型”沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。2.典例剖析1．[液體封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算]若已知大氣壓強(qiáng)為p0，在圖4中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為ρ，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。轉(zhuǎn)到解析p0－ρghp0－ρghp0＋ρgh1pa＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3)

pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)轉(zhuǎn)回原題2．[活塞封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算]如圖5中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？3.規(guī)律方法1.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法(1)液片法：選取假想液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象,分析液片兩側(cè)受力,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng)．(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強(qiáng)．(3)等壓面法：在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等,液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)p＝p0＋ρgh，p0為液面上方的壓強(qiáng)．2.加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解．有關(guān)氣體壓強(qiáng)的兩種求法4.備選訓(xùn)練解析選取汽缸和活塞整體為研究對(duì)象:相對(duì)靜止時(shí)有：F＝(M＋m)a再選活塞為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有：pS－p0S＝ma解得：p＝p0＋mF/S(M+m)答案：p＝p0＋mF/S(M+m)【備選訓(xùn)練】如圖,光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸,汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的活塞,活塞面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸,最