高中物理封闭气体压强的计算

1、专题：密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1.理论依据液体压强的计算公式 p = gho液面与外界大气相接触。则液面下 h处的压强为p = p0 + gh帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上 的压强是相等的。2、计算的方法步骤（液体密封气体）选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，侧的压强平衡方程解方程，求得气体压强例1:试计算卜述几种情况下各封闭气体的压强， r管中水银柱的长度

2、均为l?均处于ih二状态D H /练1:计算图一中各种情况卜，被封闭气体的压强。中液体为水银图一消去横截面积，得到液片两面已知大气压P0,水银的密度为p , /（标准大气压强p0=76cmHg图练2、如图二所示，在一端封闭的 U形管内，三段水银柱将空气柱 A B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是hl和h2,外界大气的压强为 p0,则A B、C三段气体的压强分别是多少？、练3、如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1 = 15cm, h2=12cm,外界大气压强p0=76cmHg 求

3、空气柱1和2的压强。二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算1 .解题的基本思路（1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图；（2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。例2如图四所示，一个横截面积为 S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板 A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为8 ,圆板的质量为 也 不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为Mg cosA.P0MgB. cos Scos C.P。2Mg cosSD.MgSP。，则被圆板封闭在容器中的气体压强P等于（）图四练习4:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

4、如图五所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：练习5、如图六所示，活塞质量为 m,缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦，活塞面积为S,则下列说法正确的是（Po为大气压强）（）内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg气缸内空气压强为 Po-Mg/S气缸内空气压强为 Po+mg/S练习6、所示，水平放置的气缸 A和B的活塞面积分别为Sa和Sb且 Sa Sb,它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动，气缸内封有气体。当活塞处于平衡状态时，气缸内气体的压强分别为Pa和Pb

5、 （大气压不为零），则下列正确的是A. Pa： Pb Sb： SaB.PaPbC. Pa PbD.PaPb0三、非平衡态下密闭气体压强的计算1.解题的基本思路（1）恰当地选取研究对象（活塞、气缸、水银柱、试管或某个整体等），并对其进行受力分析;（2）对研究对象列出牛顿第二定律方程，结合相关方程求解。2.典例例3如图八所示，有一段12cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30的光滑斜面上，在下滑的过程中被封住气体的压强P为（大气压强P0 760cmHg）A. 76cm HgB. 82cm HgC. 88cmHg D. 70cmHg练7、如图九所示，质量为M

6、的汽缸放在光滑水平地面上,活塞质量为成面积为So封住一部分气体，不计摩擦，大气压强为 水平向左的恒力 F,求汽缸、活塞共同加速运动时, 温度不变）,若在活塞上加一缸内气体的压强。（设/ /针对训练1 .在图中，试管内由水银封有一定质量的气体，当试管绕竖直轴以角速度3在水平面内匀速转动时空气柱长为 lo,其他尺寸如图所示，大气压强为po.求转动时的气体压强（设温度不变，试管截面积为 s,银密度为P ）.2 .如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体,图（a）中的水银柱长度和图（b）、（c）、（d）中U形管两臂内水银柱高度差均为 h=10cm,

7、外界大气压强po=76cmHg则四部分气体的压强分别为Pa二cmHg,pb=cmHg,pc=cmHg,p=cmHg.3如图所示，两端开口的U形管内有两段水柱 AR CD封住一段空气柱 BC,已知CD高为hi , AB高度差为大气压强为Po。则（）。（A）封闭气体的压强为Pohi（B）封闭气体的压强为po h2（C）封闭气体的压强为Pohi h2 （D）封闭气体的压强为2pohih24.如图20-7所示，图（a）为水银压强计，其 U形管内液面高度差为h水银的密度为，外界大气压强为P。此时容器内待测气体的压强po在图（b）中，水平放置的汽缸上有一质量为积为Si的活塞，在活塞上方再放置一个质量为 m

8、2、底面积为S2的mi、底囿圆柱体金属块。若外界大气压强仍为Poo则汽缸内气体的压强P'5小车上固定一面积为 S的一端封闭的玻璃管，管内用长为的水银柱封住一段气体(如图所示)，若大气压强为P。，则小车以加速度a向左加速运动时，管内气体压强(水银的密度为 )6如图所示，ABC三只相同的试管，一端封闭一端开口，封闭端有一个小环由细线悬挂在天花板上，开口端插入水银槽中，试管内封有气体，三管静止时,气体压强最小的是管。三根细线之张力分别为Ta、Tb、Tco A管内水银面比管外高，则三管中Ta、Tb、Tc的大小的关系是:7如图，两端封闭、粗细均匀的 U形管侧向放置，内有两段汞柱封闭a、b、c三段气体，则三部分气体压强的关系为:A Pa = Pb = PcB、Pb = Pc > PaC Pc > Pa > PbD、Pc > Pb = Pa8圆柱形汽缸开口向下竖直放置，活塞质量为mi横截面积为S,大气压强为p0,缸内封有气体。当汽缸固定且活塞静止时，缸内气体的压强为 直自由下落过程中，缸内气体的压强为9如图所示圆柱形汽缸，汽缸质量为100 kg,活塞质量为10 kg,横截面积为0. 1m2,(1)汽缸开口向上、竖直放在水平地面上。大气压强为1.0 l05Pa,求下