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1、规律方法一、气体压强的计算1 .气体压强的特点（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略.但大气压强P0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能 忽略.（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来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 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，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：本题可用静力平衡解决.以图（2）为例求解10cn?=66cmHgmgjs(3)Ps10取水银
2、 柱为研 究对 象，进 行受力分析，列平衡方程得Ps=P0S+mg；所以P=P0S十P ghS， 答案：P=P0 十 Pgh （Pa）或 P=P0+h （cmHg） 解（4）：对水银柱受力分析（如右图）沿试管方向由平衡条件可得：pS=p0S+mgSin30PS + p ghS sin300P二 S所以 P=P0 十Pgh (Pa )或 P=P0+h (cmHg)=p0+PhgSin30 =76+10Sin30 (cmHg)=76+5(cmHg)=81(cmHg)点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程.拓展：【例2】在竖P的两部分液强为P0，各部尺寸
3、如图所示.求A、B气体的压强.直放置的U形管内由密度为 体封闭着两段空气柱.大气压求pA：取液柱h1为研究对象，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 h1 静止，则 P0S+p gh1S=PAS所以 Pa=P0+P gh1求pB：取液柱h2为研究对象，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h2的压力向上，B气体压力、液柱h2重力向下，液往平衡，则PBS+p gh2S=PAS所以 Pb=P0+p gh1 一 P gh2熟练后，可直接由压强平衡关系写出待测压强，不一定非要从力的平衡方程式找起.小结：受力分析：对液柱或固体进
4、行受力分析，当物体平衡时:利用F合=0,求p气注意：(1)正确选取研究对象(2)正确受力分析，别漏画大气压力取等压面法：根据同种液体在同一水平液面压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建PB=P0+P Sh1 * gh2立方程求出压强，仍以图7 3为例：求pB从A气体下端面作等压面，则有PB + Pgh2=PA=P0+Pgh1，所以例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Po=76cmHg、(单位：cm)(2)P= 96 cmHgL hi qP=86cmHgP=66cmHgP 0,+h 2 h1Pb=-解析：本题可用 取等压面的方法 解决.液面A和气体液 面
5、等高，故两液 面的压强相等， 则中气体压强：p=pA=P0+h (cmHg).答案：P=P0+h点评：本题事实上是选取A以上的水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程求出的关系式：P0+h=PA.拓展:小结:取等压面法：平面压强相等的面，列压根据同种不间断液体在同一水 “连通器原理”，选取恰当的等压 强平衡方程求气体的压强.选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则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，由平衡条件建立方程，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
6、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(设大气压强为P0)(1)(2)p0S解析：此问题中的活 活塞为研究对象，受力 pS=(m0+m) g+P0S； 活塞、气缸受力时，要 考虑，何时可不考虑.P= P0+(m0+m)g/sP=P0 (m0+m)g/sT ,塞和气缸均处于平衡状态.当以 分析如图甲所示，由平衡条件得(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:pS+mg=pScos。:;mg psP=p=P0+ (m0+m) g/S 在分析特别注意大气压力，何时必须Scos 9 =S 二 p=P+mg/S 拓展：3 .加速运动系统中封闭
7、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研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出.具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解.(1)试管绕轴以角速度3匀速转动解:对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PSP0S=m3 2r，其中m=P Sh由几何知识得:r=dh/2解得P=P0 + ph32 (d-h/2)(2)试管随小车一起以加速度a向右运动解:对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PSpoS=mam= P Sh解得:p=po+ P ah(3)气缸和活塞在F作用下 速运动解：对整体水平方向应用牛mgF= (m+M) a对活塞受力分析如图：
8、由牛顿第二定律得：F+PS P0S=ma由两式可得：沿 , u I F光滑的水平面一起向右加pllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllMF p=po- xmMJsP(SFp时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压三. 拓展：四.四. 小结：当物体做变速运动 强利用F合=ma，求p气总结：计算气缸内封闭气体的压强时，一般取活塞为研究对象进行受力分析但有时也要 以气缸或整体为研究对象.所以解题时要灵活选取研究对象六.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；牛顿定律法世上没有一件工作不辛苦，没有一处人事不复杂。不要随意发脾气，谁都不欠你的
封闭气体压强计算方法总结85579
