2022年封闭气体压强计算方法总结.docx
精品_精品资料_规律方法一、气体压强的运算1气体压强的特点（ 1 ）气体自重产生的压强一般很小,可以忽视但大气压强P0 却是一个较大的数值（大气层重力产生）,不能忽视（ 2 ）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律,即外加压强由气体依据原先的大小向各个方向传递 2静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定（ 1 ）液体封闭的气体的压强 平稳法：选与气体接触的液柱为讨论对象,进行受力分析,利用它的受力平稳,求出气体的压强例 1 、如图,玻璃管中灌有水银,管壁摩擦不计,设p0=76cmHg, 求封闭气体的压强（单位：cm解析 ：此题可用静力平稳解决以图（2）为例求解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1p0 sN102psmgp0s10cm（ 3） ps P=66cmHg10N410（ 5）N 10psp0s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P= 76cmHgmg psmg p0sp0s300P=81cmHgps 370P= 70cmHg取水银柱可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为讨论对象,进行受力分析,列平稳方程得Ps=P0S mg .所以 p= P0 S 十ghS ,所以 P P0 十gh （Pa ）或 P P0 h（ cmHg ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答案 ：P P0 十gh （ Pa）或 P P0 h（ cmHg ） 解4 ： 对水银柱受力分析（如右图）沿试管方向由平稳条件可得：pS=p 0 S+mgSin30 °P0SN10PS300mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P0SP=ghS sin 300S=p 0+hgSin30 °=76+10Sin30°cmHg =76+5 cmHg =81 cmHg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评 ：此题虽为热学问题,但典型的表达了力学方法,即：选讨论对象,进行受力分析,列方程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Bh1h2 Ah拓展：【例 2】在竖直放置的 U 形管内由密度为的两部分液体封闭着两段空气柱大气压强为P0,各部尺寸如下列图求 A、B 气体的压强求 pA ：取液柱 h1 为讨论对象, 设管截面积为S ,大气压力和液柱重力向下,A 气体压力向上, 液柱 h 1 静止, 就 P0Sgh 1 S=P A S所以PA=P 0gh1求 p B：取液柱 h2 为讨论对象,由于 h2 的下端以下液体的对称性,下端液体自重产生的任强可不考虑,A 气体压强由液体传递后对h 2 的压力向上, B 气体压力、液柱 h2 重力向下,液往平稳,就PBSgh 2S=P AS所以PB =P 0gh1 一gh2娴熟后,可直接由压强平稳关系写出待测压强,不肯定非要从力的平稳方程式找起小结：受力分析：对液柱或固体进行受力分析,当物体平稳时 : 利用 F 合=0, 求 p 气留意 : 1 正确选取讨论对象2 正确受力分析 ,别漏画大气压力 取等压面法 ：依据同种液体在同一水平液面压强相等,在连通器内敏捷选取等压面,由两侧压强相等建立可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方程求出压强,仍以图7 3 为例：求 pB 从 A 气体下端面作等压面,就有P B 十gh 2 PA P0gh1 ,所以 PB =P 0gh 1 一gh 2 例 3 、如图, U 型玻璃管中灌有水银 .求封闭气体的压强.设大气压强为 P0 =76cmHg 、（单位： cm ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3p04l1A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1220h1h2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_php10AAph 10p10P= 96cmHgl 2BC可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_p0pA = P0+h 2 h1解析 ：此题可用取等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P=86cmHgP=66cmHgpB =P 0+h 2压面的方法解决可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_液面 A 和气体液面等高,故两液面的压强相等,就中气体压强： pp A= P 0 h（cmHg ）答案 ：P= P 0 h点评 ：此题事实上是选取A 以上的水银柱为讨论对象,进行受力分析,列平稳方程求出的关系式：P0 hP A拓展：h4Ah 3h 1Bh2小结 :取等压面法： 依据同种不间断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理 ”,选取恰当的等压面,列压强平稳方程求气体的压强 . 选取等压面时要留意,等压面下肯定要是同种液体,否就就没有压强相等的关系（ 2 ）固体（活塞或气缸）封闭的气体的压强由于该固体必定受到被封闭气体的压力,所以可通过对该固体进行受力分析,由平稳条件建立方程,来找出气体压强与其它各力的关系例 4 :下图中气缸的质量均为M, 气缸内部的横截面积为S, 气缸内壁摩擦不计. 活塞质量为 m, 求封闭气体的压强设可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大气压强为 p 0 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1pSm0Nmg2p0 ST可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P= P 0+m 0+mg/sp 0Sm 0mgpSP= P 0 m 0+mg/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析 ：此问题中的活塞和气缸均处于平稳状态当以活塞为讨论对象,受力分析如图甲所示,由平稳条件得pS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ m 0+m ） g P0 S. P=p=P 0 +（ m 0 m ） g/S在分析活塞、pSp 0SN气缸受力时,要特殊留意大气压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_力,何时必需考虑,何时可不考虑3. 活塞下表面与水平面成角解 :对活塞受分析如图由竖直方向合力为零可得: p 0 S+mg=pS cos Scos =S p=P 0 +mg/S拓展：mg 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P0P 0ppApApAPBABPBB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3加速运动系统中封闭气体压强的确定常从两处入手：一对气体,考虑用气体定律确定,二是选与气体接触的液柱或活塞等为讨论对象,受力分析, 利用牛顿其次定律解出详细问题中常把二者结合起来,建立方程组联立求解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 试管绕轴以角速度匀速转动解:对水银柱受力分析如图由牛顿其次定律得 :PS P0 S=m 2 r ,其中 m= Sh由几何学问得 :r=d h/2 解得 P=P 0 h2（ d h/2 ）(2) 试管随小车一起以加速度a 向右运动NhP0SpSdmg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解:对水银柱受力分析如图由牛顿其次定律得:PS p 0S=mam= Sh 解得 :p=p 0+ahNahP0SpSmg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 气缸和活塞在F 作用下沿光滑的水平面一起向右加速运动解： 对整体水平方向应用牛顿其次定律：F= （ m+M ）a对活塞受力分析如图：由牛顿其次定律得：F+PS P 0S=ma由两式可得：Fp/p0 SpSFTm p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P=P 0MFmMS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_P0a=g/5pP0pa=g/5拓展：小 结：当物体做变速运动时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压强利用F 合=ma, 求 p 气.总结： 运算气缸内封闭气体的压强时,一般取活塞为讨论对象进行受力分析.但有时也要以气缸或整体为讨论对象.所以解题时要敏捷选取讨论对象三.课堂小结1、气体的状态参量： 温度 T.体积 V.压强 p2、确定气体压强的方法： 受力分析法.取等压面法.牛顿定律法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_THANKS .致力为企业和个人供应合同协议,策划案方案书,学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载,资料仅供参考可编辑资料 - - - 欢迎下载
