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气体压强的计算气体压强的计算1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。 液面下h深处的压强为p= gh。 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为 p= p0+ gh 帕斯卡定律:加在密闭静液体(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。气体压强的计算方法 (一)参考液片法2、计算的方法步骤 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:计算图2中各种情况下,被封闭气体的压 强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为 水银)气体压强的计算方法 (二)平衡条件法求用固体(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)进行受力分析。然后 根据平衡条件求解。例: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3所示,M为 重物质量,F是外力,p0为大气压,S 为活塞面积,G为活塞重,则压强各为 :气体压强的计算方法 (三)运用牛顿定律计算气体的压强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压力)然后 应用牛顿第二定律列方程求解。例:如图5所示,质量为 m1内壁光滑的横截面积 为S的玻璃管内装有质 量为m2的水银,管外壁 与斜面的动摩擦因素 为斜面倾角=30, 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p0 )类型1、液体密封气体2、容器密封气体3、气缸密封气体气体压强计算小结:思路 方法 步骤1、定对象2、分析力3、用规律整体部分缸体 活塞 密封气体静态F外=0动态F外=ma活塞质量m,角度已知,大气压强为P0, 求封闭气体的压强.课堂作业u如图所示,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,则下列说法正确的 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Mg B、内外空气对缸套的总作用力方 向向下,大小为mg C、气缸内空气压强为P0-Mg/S D 、气缸内空气压强为P0+mg/S已知:大气压强P0=1atm,则: 甲、P 乙、P 丙、Pu如图4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 下表面在同一水平面 上,另两端的水银柱 长度分别是h1和h2,外 界大气的压强为p0, 则A、B、C三段气体的 压强分别是多少?如图示:一圆筒形气缸,静置于地面上,气缸筒的质量为M,活塞( 连同手柄)的质量为m,气缸内部横截面积为S大气压为P。平衡时, 气缸容积为V。 试问:1、分析活塞(连同手柄)受力情况求出缸内气体对活塞的压力大小 N= 2、求出缸内气体的压强 P= 3、若用手提住活塞手柄缓慢上提,设气缸足够长,不计气缸内 气体重和各处摩擦试分析气缸刚被提离地面时的受力情况。(1)缸内气体对缸底的压力 N= (2)缸内气体对缸底的压强 P= *(3)若不考虑温度变化缸内气体体积 V= *(4)此时,活塞上升的距离 X= (5)此时,缸内气体对活塞压力 N=(6)此时活塞(连同手柄)的受力情况,作用于手柄拉力 F=
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