气体压强计算课件

1、描述气体状态参量知识回顾液体压强计算公式：p=gh, h是液体的深度若液面与外界大气相接触,则液面下h处的压强为 p=p0+gh,p0为外界大气压强.帕斯卡定律:加在密闭液体(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.连通器原理:在连通容器中,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.托里拆利实验： 如下图所示, 玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压强.(设大气压强76 cmHg) 玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压强.(设大气压强76 cmHg)如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压强.(设大气压强76 cmHg) 如下图所示,

2、 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压强.(设大气压强76 cmHg) 如下图所示, 求出被封闭气体1和2的压强.(设大气压强H) 固体(活塞或气缸)封闭气体压强的计算例2:一圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示,汽缸筒的质量为M,活塞质量为m,活塞面积为S,大气压强为p0,现将活塞缓慢上提,求汽缸刚离地面时汽缸内气体的压强.(忽略摩擦)点拨:在应用整体法时,外界大气压力相互抵消,不再考虑,利用隔离法时,应考虑大气压力的作用.针对性训练2:如右图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面夹角为,圆板质量为M,不计圆板与筒壁之间的摩擦.

3、若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于( )题型三 容器有加速度时封闭气体的压强例3:如图所示,汽缸质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,缸内封闭气体质量忽略不计,汽缸置于光滑水平面上,当用一水平外力拉活塞时,活塞与汽缸由保持相对静止而向右加速运动.则此时缸内气体的压强为多少?(不计活塞与汽缸的摩擦).解析:整体分析有:F=(M+m)a对汽缸有:p0S-pS=Ma点拨:1.当容器有加速度时,通常要选择与气体相关联的液体汽缸活塞等作为研究对象,进行受力分析,然后根据牛顿第二定律列方程,进而求出气体压强.2.本题的实质是动力学中的连接体问题,在解法上采用了先整体后隔离的方法,整体分

4、析时的内力就转化为隔离分析时的外力.A.76 cmHgB.82 cmHgC.88 cmHgD.70 cmHg解析:对水银柱的受力分析如图所示对整体有:a=g sin对水银柱有:p0S+mgsin-pS=ma解得p=p0,故A正确.答案:A8.如右图所示,一端开口的U形玻璃管封闭的一侧与水平面成=60角,用水银柱封闭一段空气柱,两管及下底的水银柱长均为L=10 cm,外界大气压强p0=76 cmHg,则被封闭的空气柱的压强为p=_cmHg.答案:81解析:甲乙两个相同的密闭容器,里面气体体积相同,里面装有质量相同的同种理想气体,即理想气体的分子总数相同,所以甲乙两容器内气体分子的密度相同,甲容器

5、中的气体压强大于乙容器中气体的压强时,甲容器中气体的温度大于乙容器中气体的温度,故AD正确.答案:AD10.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部圆筒较粗,且足够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用绳通过测力计F将活塞提着.容器中盛水,开始时,水面与上量筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移,在这一过程中,测力计的读数( )A.先变小,然后保持不变B.一直保持不变C.先变大,然后变小D.先变小,后变大解析:活塞受力平衡,有F+p0S=G+PS,其中水对活塞的压强p=p0+gh,在活塞缓慢下移的过程中,水的深度h先减小,当水全部进入较粗的圆筒后深度h保持不变,所以

6、F先减小后保持不变.答案:A解析:试管中水银柱长为h,质量为m,截面积为S,弹簧拉力为F,管重Mg,大气压强为p0,管中顶部气体压强为p,对试管受力分析得F+pS=p0S+Mg,所以F=(p0-p)S+Mg.对试管中顶部气体分析得:p+gh=p0,求得(p0-p)=gh.而m=hS.则F=ghS+Mg=(M+m)g.答案:B12.如右图所示,质量为M=1 kg,面积为S=10 cm2的活塞,封住气缸内的气体,活塞与气缸无摩擦,若在活塞上加上m=1 kg的重物,缸内气体的压强为p1=_ Pa;若在活塞上加竖直向上的50 N的拉力,气缸仍留在地面上,则气缸内气体的压强p2=_ Pa.(大气压强p0

7、取1.0105 Pa;g取10 m/s2)解析:加重物m时,对重物和活塞:(M+m)g+p0S=pS,则答案:1.2105 0.610513.如右图所示,圆形气缸的质量为m1,与地面的动摩擦因数为,活塞质量为m2,缸内封闭一定质量的气体,在水平恒力F作用下整体一起向前加速,活塞横截面积为S,大气压强为p0,缸内壁摩擦不计,求缸内气体的压强.(气体质量可略)解析:以整体为研究对象,由牛顿第二定律得F-(m1+m2)g=(m1+m2)a对气缸:p0S-pS-(m1+m2)g=m1a创新拓展14.如右图所示,试管由水银封闭有一定质量的气体,静止时气柱长为L0,大气压强为p0.当试管绕竖直轴OO以角速度在水平面内匀速转动时气柱长度为L,其他尺寸如图所示,求转动时气体压强.(设水银密度为)解析:选取水银柱为研究对象,转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供,由此可得(p-p0)S=m2R15.如下图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:(1)两容器各侧壁压强大小关系及压强的大小决定于哪些因素?(容器容积恒定不变)(2)若让两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强如何变化?答案:(1)对甲容器,上壁的压强为零,底面的压强最大,其数值p=gh,侧壁的压