上课：密闭气体压强的计算课件.ppt

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1、专题：密闭气体压强的计算第八章《气体》1．关于摄氏温度和热力学温度的换算中，下列错误的是：A．10℃等于283KB．升高10℃就是升高283KC．-10℃等于263KD．降低到-10℃就是降低到263K说明：T=t+273K；Δt=ΔT2．关于密闭容器中气体的压强：A．是由气体受到重力所产生的B．是由气体分子间的相互作用力（吸引和排斥）产生的C．是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D．当容器自由下落时将减小为零说明：产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生。3．一瓶气体的瓶内压强是1Pa，那么：A．每个分子产生的压强是1PaB．每个分子平均产生

2、的压强是1PaC．瓶内任何地方的压强都是1PaD．瓶的内表面1m2面积上气体产生的压力是1N4．关于大气压强，下列判断正确的是：]A．是由地球对大气的吸引所产生的B．方向总是竖直向下的C．在一定高度内随海拔高度增加而有规律地减小D．完全是由大气的温度所决定说明：“碰撞”是产生大气压的微观实质5．当大气压为76cmHg时，做托里拆利实验，托里拆利管内高出槽内水银面74cm，其原因是：A．托里拆利管的管径太大B．托里拆利管不是直立的C．托里拆利管上端有空气D．由于水银槽内的水银太少演示：托里拆利实验压强单位：帕斯卡，简称帕。1帕=1牛/米2或1Pa=1N/m2。单位换算：1标准大气压=

3、760毫米汞柱=1.013×105帕。1atm=760mmHg=1.013×105Pa）。理论依据液体压强的计算公式p=gh。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。一、平衡态下液体封闭气体压强的计算取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．例如图中，同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph.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）Sm⑧mS⑦例2：气体对面的压力与面垂直:F=PSGP0SPSPS=P0S+mgGPSP0

4、S′NS′PS=mg+P0S＇cosθPS=mg+P0SMmS⑨MmS⑩以活塞为研究对象以气缸为研究对象mg+PS=P0SMg+PS=P0S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：①hh②h③例1：下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体的压强P。P=P0P=P0+ρghP=P0-ρghP=ρghh④h⑤h⑥连通器原理：同种液体在同一高度压强相等P=P0+ρghP=P0-ρghP=P0-ρghP＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿P＝＿＿＿＿＿＿＿

5、＿＿＿P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿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？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。二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算训练2：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，大气压强为P0，则下列说法正确的是()A、内外空气对缸套的总作用力

6、方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC、气缸内空气压强为P0-Mg/SD、气缸内空气压强为P0+mg/SAC例3：试计算下述情况下密闭气体的压强，已知大气压P0,左图中水银柱的长度为L，右图中活塞与气缸间无摩擦。FmSM自由下滑光滑水平面1112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

7、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=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。三、非平衡态下密闭气体压