封闭气体压强专题热学必备资料VIP免费

类型1.平衡态下液体密封气体的压强:连通器原理2.平衡态下气缸活塞密封气体的压强：受力分析3.非平衡态下密闭气体的压强：牛顿第二定律归纳总结：气体压强计算归纳总结：气体压强计算思路思路方法方法步骤步骤1.1.定对象定对象2.2.分析力分析力3.3.用规律用规律整体整体部分部分缸体缸体活塞活塞液柱液柱平衡态平衡态受力平衡或压强平衡受力平衡或压强平衡非平衡态非平衡态FF合合==mama（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）1．带活塞类气缸压强的求法．(受力分析法)(1)气缸开口向上：对活塞受力平衡：pS＝mg＋p0S，则压强：p＝p0＋mgS.(2)气缸开口向下：活塞受力平衡：p0S＝mg＋pS，则压强：p＝p0－mgS.一、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算一、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算SSmm注意：气体对面的压力与接触面垂直注意：气体对面的压力与接触面垂直GGPSPSPP00SS′′NNSS′′PSPS==mg+mg+PP00SS＇＇cosθcosθPSPS==mg+mg+PP00SS(3)(4)气缸开口水平：活塞受力平衡：p0S＝pS，则压强：p＝p0.MMmmSS（（55））MMmmSS以活塞为研究对象以活塞为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象mg+PSmg+PS==PP00SSMg+PSMg+PS==PP00SS(2)．开口向上解：液柱受力平衡：pS＝mg＋p0S，又由：m＝ρV＝ρhS，则压强：p＝mgS＋p0＝p0＋ρgh，液体为汞时，也可以为：p＝p0＋h.（2）类似开口向上的弯管：解：对汞柱受力分析pS＝mg＋p0s，则压强：p＝mgS＋p0＝p0＋ρgh，液体为汞时，也可以为：p＝p0＋h2．液体封闭的气体压强的求法．(对与气体接触的液体受力分析)(1)水平放置：对水银柱受力平衡：p0S＝pS，h表示汞柱时：p＝p0.(3)开口向下：解：对水银柱受力平衡：p0S＝mg＋pS，又由：m＝ρV＝ρhS，则压强：p＝p0－mgS＝p0－ρgh，液体为汞时，也可以为：p＝p0－h.（3）类似开口向下的弯管：解：根据连通器原理有pS＝p0S－mg，p＝p0－mgS＝p0－ρgh，液体为汞时，也可以为：p＝p0－h.(4)玻璃管倾斜：沿斜面方向：pS＝p0S＋mgsinθ，则压强：p＝mgsinθS＋p0＝p0＋ρghsinθ，液体为汞时，也可以为：p＝p0＋hsinθ.练习1：计算图中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）76cmHg51cmHg63.6cmHg51cmHg101cmHg练习2：计算图中各种情况下，被水银封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg）15cm9cm11cm12cm15cm15cm18cm61cmHg84cmHg70cmHg87cmHg99cmHg91cmHg73cmHgP=86cmHg________P=66cmHg________【典例2】一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，求封闭在容器中的气体的压强。解：以圆板为研究对象，受力分析如图所示，竖直方向受力平衡．pAS′cosθ＝p0S＋Mg，S′＝Scosθ，所以pAScosθcosθ＝p0S＋Mg，所以pA＝p0＋MgS•(P242)例1(2017年临沂质检)汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止．设外部大气压为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦．求汽缸中气体的压强．【解析】p气S′＝m＋Mg＋p0Ssinα又因为S′＝Ssinα所以p气＝m＋Mg＋p0SS＝p0＋m＋MgS.•(P243)例3(2016年新课标Ⅲ卷)一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg.环境温度不变．【解析】设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p′1，长度为l′1；左管中空气柱的压强为p′2，长度为l′2.以cmHg为压强单位．由题给条件得p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg①l′1＝20.0－20.0－5.002cm②由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′1③联立①②③式和题给条件得p′1＝144cmHg④依题意p′2＝p′1⑤l′2＝4.00cm＋20.0－5.002cm－h⑥由玻意耳定律得p2l2＝p′...