高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第13點(diǎn) 兩類情況下氣體壓強(qiáng)的計(jì)算素材 粵教版選修3-3（通用）

第13點(diǎn)兩類情況下氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 1容器靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng)(1)連通器原理：在連通器中，同一液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上的壓強(qiáng)是相等的(2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)pgh時(shí)，應(yīng)特別注意h是表示液面間豎直高度，不一定是液柱長(zhǎng)度(3)求由液體封閉的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)選擇最低液面列平衡方程(4)求由固體封閉(如氣缸或活塞封閉)氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)此固體(如氣缸或活塞)進(jìn)行受力分析，列平衡方程2容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng)當(dāng)容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選擇與氣體相關(guān)聯(lián)的液柱、固體等作為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng)對(duì)點(diǎn)例題如圖1所示，氣缸懸掛在天花板上，缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的氣體A，已知?dú)飧踪|(zhì)量為m1，活塞的橫截面積為S，質(zhì)量為m2，活塞與氣缸之間的摩擦不計(jì)，外界大氣壓為p0，求氣體A的壓強(qiáng)pA. 圖1解題指導(dǎo)對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，如圖所示活塞受三個(gè)力作用而平衡，由力的平衡條件可得pASm2gp0S，故pAp0.答案p0技巧點(diǎn)撥(1)無(wú)論哪種方法求壓強(qiáng)，都是以與氣體接觸的可動(dòng)固體或液體為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，然后依據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程(2)氣體對(duì)與其接觸的固體或液體的接觸面的壓力與接觸面垂直如圖2所示，粗細(xì)均勻的豎直倒置的U形管右端封閉，左端開(kāi)口插入水銀槽中，管中封閉著兩段空氣柱1和2.已知h115 cm，h212 cm，外界大氣壓強(qiáng)p076 cmHg，求空氣柱1和2的壓強(qiáng)答案61 cmHg73 cmHg圖2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)水銀面相平的液面a為研究對(duì)象，空氣柱1的壓強(qiáng)p1通過(guò)水銀柱h1傳遞到液面a上，同時(shí)水銀柱h1由于自重在a處產(chǎn)生的壓強(qiáng)為h1 cmHg，從而可知液面a受到向下的壓力為(p1h1 cmHg)S，S為液面a的面積液面a很薄，自重不計(jì)液面受到向上的壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)通過(guò)水銀槽中水銀傳遞到液面a的，故液面a受到向上的壓力為p0S.因整個(gè)水銀柱h1處于靜止?fàn)顟B(tài)，故液面a所受向上、向下的壓力相等，即(p1h1 cmHg)Sp0S，故空氣柱1的壓強(qiáng)為p161 cmHg.空氣柱1上端的AB為等高線，則由連通器原理可知pBpAp1.再以水銀柱h2的下端的液面b為研究對(duì)象，同理可求得空氣柱2的壓強(qiáng)為p2p112 cmHg73 cmHg.