密闭气体压强的计算PPT课件下载推荐.pptx

1、一个空气分子，每秒钟与其它一个空气分子，每秒钟与其它分子碰撞达分子碰撞达65亿次亿次之多。之多。容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等1.1.理论依据理论依据液体压强的计算公式液体压强的计算公式 p=p=ghgh。液面与外界大气相接触。则液面下液面与外界大气相接触。则液面下h h处的压强为处的压强为 p=pp=p0 0+ghgh帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大帕斯卡定律：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

2、）密闭静止的液体或气体）连通器原理连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）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。的同一水平面上的压强是相等的。一、平衡态下液体封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 1）取取等等压压面面法法：根根据据同同种种液液体体在在同同一一水水平平液液面面处处压压强强相相等等，在在连连通通器器内内灵灵活活选选取取等等压压面面由由两两侧侧压压强强相相等等列列方方程程求求解解压压强强 例例如如图图中中，同同一一液液面面C C、D D处压强相等处压强相等 p p p pA A A Ap p p p0 0 0 0p p

3、p ph h h h.（2 2 2 2）参参参参考考考考液液液液片片片片法法法法：选选选选取取取取假假假假想想想想的的的的液液液液体体体体薄薄薄薄片片片片（自自自自身身身身重重重重力力力力不不不不计计计计）为为为为研研研研究究究究对对对对象象象象，分分分分析析析析液液液液片片片片两两两两侧侧侧侧受受受受力力力力情情情情况况况况，建建建建立立立立平平平平衡衡衡衡方方方方程程程程消消消消去去去去面面面面积积积积，得得得得到到到到液液液液片片片片两两两两侧侧侧侧压压压压强强强强相相相相等等等等，进进进进而而而而求求求求得得得得气气气气体体体体压压压压强强强强 例例例例如如如如，图图图图中中中中粗粗粗

4、粗细细细细均均均均匀匀匀匀的的的的U U U U形形形形管管管管中中中中封封封封闭闭闭闭了了了了一一一一定质量的气体定质量的气体定质量的气体定质量的气体A A A A，在其最低处取一液片，在其最低处取一液片，在其最低处取一液片，在其最低处取一液片B B B B，由其两侧受力平衡可知，由其两侧受力平衡可知，由其两侧受力平衡可知，由其两侧受力平衡可知 （p（p（p（pA A A Ap p p ph0h0h0h0）S）S）S）S（p（p（p（p0 0 0 0p p p ph h h hp p p ph0h0h0h0）S.）S.）S.）S.即即即即p p p pA A A Ap p p p0 0 0

5、0p p p ph h h h.2.2.计算方法计算方法（3 3）受受力力平平衡衡法法：选选与与封封闭闭气气体体接接触触的的液液柱柱为为研研究究对对象象进进行行受力分析，由受力分析，由F F合合0 0列式求气体压强列式求气体压强hhh例题例题1：下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强求封闭气体的压强PP P=P P0 0P P=P P0 0+ghghP P=P P0 0-ghgh P P=ghghP P=?cmHg=?cm

6、Hg（柱）（柱）（柱）（柱）PP帕帕帕帕hh米米米米hhh连通器原理：同种液体在同一高度压强相等连通器原理：同种液体在同一高度压强相等P P=P P0 0+ghghP P=P P0 0-ghghP P=P P0 0-ghgh帕斯卡定律帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由小不变地由液体（液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）闭静止的液体或气体）h1h2A AB BP P0 0P PB BP PA A例题例题2：玻璃管与水银封闭两部分气体：玻璃管与水银封闭两部分气体A

7、和和B。设大气压强。设大气压强为为P0=76cmHg柱，柱，h1=10cm，h2=15cm。求封闭气体。求封闭气体A、B的压强的压强PA=?、PB=?PaPacmHgcmHg柱柱柱柱cmHgcmHg柱柱柱柱1atm=76cmHg=1.0101atm=76cmHg=1.0105 5 PaPa 求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。分析。二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算mSSmSmmS气体对面的压力与面垂直气体

8、对面的压力与面垂直气体对面的压力与面垂直气体对面的压力与面垂直:F F=PSPSGGP P0 0S SPSPSPS PS=P P0 0S S+mg+mgGGPSPSP P0 0S S N NS S PS PS=mg+mg+P P0 0S ScoscosPS PS=mg+mg+P P0 0S SMmSMmS以活塞为研究对象以活塞为研究对象以活塞为研究对象以活塞为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象mg+PS mg+PS=P P0 0S SMg+PS Mg+PS=P P0 0S S 当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭当封闭气体的所在的系统处于力

9、学非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首先要选择恰当的对象（如与气体相关的液体、气体压强，首先要选择恰当的对象（如与气体相关的液体、活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外的活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外的压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。三、非平衡态下密闭气体压强的计算三、非平衡态下密闭气体压强的计算910 FmSM自由下滑自由下滑光滑水平面光滑水平面例例1 1、试计算下述情况下密闭气体的压强、试计算下述情况下密闭气体的压强 ，已知大气，已知大气压压P P0 0图图9 9中水银柱的长度为中水银柱的长度为L L，图，图1010

10、中活塞与气缸间无中活塞与气缸间无摩擦。摩擦。例题例题3：如图所示，质量为如图所示，质量为m1内壁光滑的横截面积为内壁光滑的横截面积为S的玻璃的玻璃管内装有质量为管内装有质量为m2的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数=0.5,斜面倾角斜面倾角=37，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭的气体压强为多少？（设大气压强为求被封闭的气体压强为多少？（设大气压强为p0）例题例题4：如图所示，圆形气缸的质量为如图所示，圆形气缸的质量为m1，与地面的动摩擦，与地面的动摩擦因数为因数为，活塞质量为，活塞质量为m2，缸内封闭一定质量的气体，在水，缸

11、内封闭一定质量的气体，在水平恒力平恒力F的作用下整体一起向前运动，活塞横截面积为的作用下整体一起向前运动，活塞横截面积为S，大，大气压强为气压强为P0，缸内壁摩擦不计，求缸内气体的压强。（缸内，缸内壁摩擦不计，求缸内气体的压强。（缸内气体质量忽略不计）气体质量忽略不计）例题例题5：如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，已知水银柱的长度为已知水银柱的长度为L1，大气压强为，大气压强为P0，当试管绕开口，当试管绕开口端的竖直轴以角速度端的竖直轴以角速度在水平面内匀速转动时水银柱到管在水平面内匀速转动时水银柱到管口的距离为口的距离为L2，又知试管的横截面

12、积为，又知试管的横截面积为S，水银密度为，水银密度为。求管内气体的压强为多少？类型类型1.平衡态下液体密封气体的压强平衡态下液体密封气体的压强2.平衡态下气缸活塞密封气体的压强平衡态下气缸活塞密封气体的压强3.非平衡态下密闭气体的压强非平衡态下密闭气体的压强归纳总结：气体压强计算归纳总结：气体压强计算思路思路方法方法步骤步骤1.1.定对象定对象定对象定对象2.2.分析力分析力分析力分析力3.3.用规律用规律用规律用规律整体整体整体整体部分部分部分部分缸体缸体缸体缸体活塞活塞活塞活塞液柱液柱液柱液柱平衡态平衡态平衡态平衡态 F F合合合合=0 =0 （平衡条件）（平衡条件）（平衡条件）（平衡条件）非平衡态非平衡态非平衡态非平衡态 F F合合合合=mama（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）