2019封闭气体压强计算方法总结

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1、封闭气体压强计算方法总结　　规律方法一、气体压强的计算　　1．气体压强的特点　　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，不能忽略．　　密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强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　　液体封闭的气体的压强　　①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．　　②　　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

2、强为例求解　　　　(1)p0smgP=76cmHgN10(2)psp0s10cmpsP=66cmHg10mgp0sN(4)p0s10300psN10psp0sP=70cmHgmgpsP=81cmHg370　　取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程得Ps=P0S＋mg；所以p=P0S十ρghS，所以P＝P0十ρgh或P＝P0＋h　　答案：P＝P0十ρgh或P＝P0＋hN　　解(4)：对水银柱受力分析10沿试管方向平衡条件可得：P0SpS=p0S+mgSin30°　　300mgPSP0SghSs

3、in300P==p0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg)=76+5(cmHg)=81(cmHg)　　S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】在竖直放置的U形管内密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱．大气压强为P0，各部尺寸如图所示．求A、B气体的压强．　　Bh1　　h2A　　Δh　　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＋ρgh1S=P

4、AS　　所以　　PA=P0＋ρgh1　　求pB：取液柱h2为研究对象，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＋ρgh2S=PAS　　所以　　PB=P0＋ρgh1一ρgh2　　熟练后，可直接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　　

5、③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，两侧压强相等建立方程求出压强，仍以图7－3为例：求pB从A气体下端面作等压面，则有PB十ρgh2＝PA＝P0＋ρgh1，所以PB=P0＋ρgh1一ρgh2．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、　　(1)p10p0phA(3)(4)1020(2)Aph10p0pl1h1l2Ah2BC96P=______cmHgP0+h2－h1pA=_________P0+h2pB=______

6、___P=86cmHgP=66cmHg　　解析：本题可用取等压面的方法解决．　　液面A和气体液面等高，故两液面的压强相等，则中气体压强：p＝pA=P0＋h．　　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：　　h4　　A　　h3h1B　　h2小结:取等压面法：根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

7、没有压强相等的关系．　　固体封闭的气体的压强　　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，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)pSp0Sm0　　NmgTmgp0Sm0pS　　P=P0－(m0+m)g/sP=P0+(m0+m)g/s　　___________　　解析：此问题中的活塞和气缸均处于平衡状态．当以活塞为研究对象，

8、受力分析如图甲所示，平衡条件得pS＝g＋P0S；P=p=P0+g/S在分析活塞、气缸受　　力时，要特别注意大气压力，何时必须考虑，何时可不考虑．(3).活塞下表面与水平面成θ角解:对活塞受分析如图　　竖直方向合力为零可得:p0S+mg=pS’cosθS’cosθ=S　　∴p=P0+mg/S拓展：　　pS’p0SNmgθP0p　　P0pθ　　pA　　AA　　pAPB　　BPBB　　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