高中物理封闭气体压强的计算

1、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 = gh。 液面与外界大气相接触。那么液面下h处的压强为p = pO + 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，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程 解方程，求得气体压强例1：试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，大气压P0,水银的密度为p,

2、管中水银柱的长度均为L。均处于静止状态A力K练1计算图一中各种情况下，被封闭气体的压强。标准大气压强pO=76cmHg图中液体为水银巴=- p3 =-图一练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两气柱的下外表在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是hl和h2,外界大气的压强为 pO,那么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。h仁15cm, h2=12cm,外界大气压强 pO=76cmHg求空气柱1和2的压强。二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压

3、强的计算1. 解题的根本思路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的上外表是水平的，下外表是倾那么被圆板封闭在容器中的气体压强P等于斜的，下外表与水平面的夹角为B,圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。假设大气压强为Po,Mg cosP0A.SP0B. cosMgScos CMg cos2P0P0MgSD.S图四M为重物质量，F是外力，p0为练习4:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图五所示, 大气压，S为活塞面积

4、，G为活塞重，那么压强各为：C.PaPbD.Pa PbSb ,它们可以无摩擦地沿器壁自由滑练习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,那么以下说法正确的选项是P0为大气压强A、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 mgC、气缸内空气压强为 Po-Mg/SD 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 动，气缸内圭寸有气体。当活塞处于平衡状态时，气缸A、B内气体的压强分别为Pa和Pb 大气压不

5、为零，那么以下正确的选项是A. Pa : Pb Sb : SaB. Pa Pb三、非平衡态下密闭气体压强的计算1.解题的根本思路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，假设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. 88cmHgD. 70cmHg练7、如图九所示，质量为m的汽缸放在光滑水平地面上

6、， 活塞质量为 m 面积为S。封住一局部气体，不计摩擦，大气压强为|,假设在活塞上加一水平向左的恒力 F,求汽缸、活塞共同加速运动时， 缸内气体的压强。设 温度不变/ /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10，其他尺寸如下图，大气压强为面积为S，水银密度为p .P。.求转动时的气体压强设温度不变，试管截2 如下图，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,外界大气压强p°=76cmHg, 贝U四

7、局部气体的压强分另 U为 pa=cmHg,pb=cmHg,pc =cmHg,pd =cmHg.3如下图，两端开口的U形管内有两段水柱 AB CD封住一段空气柱BCCD高为h1 , AB高度差为h2 ,大气压强为p0。那么A封闭气体的压强为p0h1B圭寸闭气体的压强为p0 h2h2C封闭气体的压强为 p。h1h2 D封闭气体的压强为2p。h1，外界大气压强为 p0。4 .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，水银的密度为此时容器内待测气体的压强p为。在图(b)中，水平放置的汽缸上有一质量为m!、底面积为 $的活塞，在活塞上方再放置一个质量为m2、底面积为S2的圆柱体

8、金属块。假设外界大气压强仍为p0。那么汽缸内气体的压强P'为。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 图所示)，假设大气压强为 P。，那么小车以加速度 a向左加速运动时，管内气体压强为(水银的密度为6如下图，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，三根细线之张力分别为Ta、Tb、Tc oA管内水银面比管外高，那么三管中气体压强最小的是 管。Ta、Tb、Tc的大小的关系是： 。那么三局部气体压强的关系为： 。A、Pa =pb = pbBpb =pc >PaC、pc >pa > PbDpc >Pb =pa8 一圆柱形汽缸开口向下竖直放置，活塞质量为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，a &匸m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 。竖直自由下落过程中，缸内气体的压强为。2c9如下图圆柱形汽缸，汽缸质量为100 kg,活塞质量为10 kg,横截面积为0. 1m,大气压强为1.0 10 Pa,求以下情况下缸内气体的压强：(1) 汽缸开口向上、竖直放在水平