《高中物理 模塊要點回眸 第12點 氣體壓強(qiáng)的計算常用三法素材 教科版選修3-3（通用）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 模塊要點回眸 第12點 氣體壓強(qiáng)的計算常用三法素材 教科版選修3-3（通用）（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第12點　氣體壓強(qiáng)的計算常用三法 方法一　參考液面法 (1)計算的主要依據(jù)是液體靜力學(xué)的知識： ①液體下深h處的壓強(qiáng)為p＝ρgh.注意：h是液體的豎直深度；②若液面與外界大氣接觸，則液面下h處的壓強(qiáng)為p＝p0＋ρgh，p0為外界大氣壓強(qiáng)；③帕斯卡定律：加在密閉靜止液體(或氣體)上的壓強(qiáng)能夠大小不變地由液體(或氣體)向各個方向傳遞.注意：適用于密閉靜止的液體(或氣體)；④連通器原理：在連通器中，同一種液體(中間液體不間斷)的同一水平面上的壓強(qiáng)是相等的. (2)計算壓強(qiáng)的步驟是： ①選取假想的一個液體薄片(其自重不計)為研究對象；②分析液片兩側(cè)受力情況，建立力的平衡方程，消去橫截面

2、積，得到液片兩側(cè)的壓強(qiáng)平衡方程；③解方程，求得氣體壓強(qiáng). 方法二　平衡條件法 欲求用固體(如活塞等)封閉在靜止容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)對固體(如活塞等)進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件法求解. 方法三　運用牛頓第二定律計算氣體的壓強(qiáng) 當(dāng)封閉氣體所在的系統(tǒng)處于力學(xué)非平衡狀態(tài)時，欲求封閉氣體的壓強(qiáng)，首先要選擇恰當(dāng)?shù)膶ο?如與氣體相關(guān)聯(lián)的液柱、活塞等)，并對其進(jìn)行正確的受力分析(特別注意分析氣體內(nèi)、外的壓力)，然后應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解. 對點例題　如圖1所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置.金屬圓板A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板的質(zhì)量為M，不計

3、圓板與容器壁之間的摩擦，若大氣壓強(qiáng)為p0，則被封閉在容器內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)p等于(　　) 圖1 A.p0＋ B.＋ C.p0＋ D.p0＋ 解題指導(dǎo)　設(shè)金屬圓板下表面的面積為S′，則S′＝；被封閉氣體對圓板下表面的壓力為pS′，方向垂直下表面向上. 以圓板為研究對象，它受重力Mg、大氣壓力p0S、封閉氣體的壓力F1＝pS′、容器右壁的壓力F2(注意：容器左壁對圓板無壓力)，如圖甲所示. 因圓板處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，在豎直方向上的合力也為零，即 F1cos θ－Mg－p0S＝0. 因為F1cos θ＝pS，所以p＝p0＋.故應(yīng)選D. 甲　　　　　　　乙 若選

4、圓板A和部分氣體為研究對象，則該題的解答非常簡單，受力如圖乙所示.由平衡條件可得p＝p0＋. 答案　D 技巧點撥　1.無論哪種方法求壓強(qiáng)，都是以與氣體接觸的可動固體或液體為研究對象，對其進(jìn)行受力分析，然后依據(jù)其運動狀態(tài)列方程.2.氣體對與其接觸的固體或液體的接觸面的壓力與接觸面垂直. 1.如圖2所示，汽缸質(zhì)量為M，活塞質(zhì)量為m，缸內(nèi)封閉氣體質(zhì)量可忽略，汽缸置于光滑水平面上.當(dāng)用一水平外力F拉活塞時，活塞和汽缸能保持相對靜止而向右加速運動，求此時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)？(大氣壓強(qiáng)為p0，活塞截面積為S) 圖2 答案　p0－ 解析　先以汽缸和活塞整體為研究對象，由牛頓第二定律可求得加速

5、度a＝.再以汽缸為研究對象，由牛頓第二定律可得p0S－pS＝Ma， 所以缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p＝p0－. 2.如圖3所示，粗細(xì)均勻的豎直倒置的U形管右端封閉，左端開口插入水銀槽中，管中封閉著兩段空氣柱1和2.已知h1＝15 cm，h2＝12 cm，外界大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg，求空氣柱1和2的壓強(qiáng). 圖3 答案　p1＝61 cmHg　p2＝73 cmHg 解析　設(shè)空氣柱1和2的壓強(qiáng)分別為p1和p2，選水銀柱h1和下端管內(nèi)與水銀槽內(nèi)水銀面相平的液體為研究對象，根據(jù)帕斯卡定律，氣柱1的壓強(qiáng)p1通過水銀柱h1傳遞到液片a上，同時水銀柱h1由于自重在a處產(chǎn)生的壓強(qiáng)為h1 cmHg，從而知液片a受到向下的壓力為(p1＋h1)S，S為液片a的面積.液片a很薄，自重不計.液片受到向上的壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)通過水銀槽中水銀傳遞到液片a的，故液片a受到向上的壓力為p0S.因整個水銀柱h1處于靜止?fàn)顟B(tài)，故液片a所受向上、向下的壓力相等，即(p1＋h1)S＝p0S.故氣柱1的壓強(qiáng)為p1＝61 cmHg.(壓強(qiáng)單位均為cmHg) 通過空氣柱2上端畫等高線AB，則由連通器原理可知pB＝pA＝p1. 再以水銀柱h2的下端面的液片b為研究對象，同理可求得空氣柱2的壓強(qiáng)為p2＝p1＋h2＝73 cmHg.