专题 封闭气体的压强和气体变质量问题 第二章 CONTENTS 目录 液体封闭气体的压强 （水银柱-空气柱模型） 01 活塞—气缸模型的气体压强 02 学以致用提高练习 04 玻意耳定律的应用 03 气体压强知识回顾： 1.气体压强的产生原因：是由分子热运动产生的（一般不考虑重力），故同一段气柱各点压强大小相等。 2.气体压强的单位 国际单位：帕斯卡（ 帕 ） Pa 厘米汞柱（cmHg ) 或毫米汞柱（mmHg ) 标准大气压（atm) 1atm=1.01×105 Pa=76cmHg（760mmHg ) （注：表示压强，要么都用Pa ，要么都用汞柱Hg） 3.压强与压力的关系：F=PS （P=F/S） 4.气体压强是由分子热运动产生的（一般不考虑重力），故同一段气柱各点压强大小相等；液体压强是由重力产生的，同种液体，在同一深度，压强向各个方向且大小相等。 ????=????????=????????????=????????????????=??????????????????=???????????? (竖直管) ? 一、液体封闭气体的压强计算 （水银柱-空气柱模型） 1.平衡态下液体封闭气体压强的计算 计算方法依据： (1)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(等高处等压). (2)与气体接触的液柱所产生的附加压强 p=?gh，注意h是液面间的竖直高度，不一定是液柱长度. (3)液面与外界大气相接触，则液面下h处的压强为: p = p0 + ?gh h （1）连通器原理：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 （2）液片平衡法(参考液片法)：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积S，得到液片两侧的压强平衡方程，进而求得气体压强． 例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S.即pA＝p0＋ph ★一般在D处取一液片，则有pA＝pD＝p0＋ph，若装的是水银，则pA＝pD＝p0＋h 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 =ρgh P =? cmHg（柱） P—帕 h—米 P =P0+ρgh P =P0- ρgh h ② 当压强单位取帕斯卡（帕）时 当压强单位取cmHg时 P =P0＋Ph = P0+h P =P0-Ph =P0- h h ③ P =P0 h ① h ④ h ⑤ h ⑥ P =P0+ρgh P =P0- ρgh P =P0 - ρgh 当压强单位取帕斯卡（帕）时 当压强单位取cmHg时 P =P0-Ph =P0- h P =P0＋Ph = P0+h P =P0-Ph =P0- h （3）受力平衡法： 选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强． 例如左一图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，对高为h的水银柱受力分析： mg P0S PS 则：PS = P0S+mg P = P0+?gh=P0+h 图乙中的液柱也可以看成一“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S. P =P0-Ph=P0- h P = P0+hsin300 PS = P0S+mgsin300 如图，U形管竖直放置.根据连通器原理可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来 连通器模型(用液体封闭一定质量的气体) 则有pB＋ρgh2＝pA. 而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为 pB＝p0＋ρg(h1－h2) PA =P0+h1 PB=P0+h1-h2 【课堂精练】如图所示，玻璃管中都灌有水银，且水银柱都处在平衡状态，大气压相当于76 cm高的水银柱产生的压强。 提示：(1)选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，列平衡方程求气体压强。 (2)①pA＝p0－ph＝71 cmHg ②pA＝p0－ph＝66 cmHg ③pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81 cmHg ④pA＝p0－ph＝71 cmHg pB＝pA－ph＝66 cmHg (1)静止或匀速运动系统中气体的压强，一般采用什么方法求解？ (2)图中被封闭气体A的压强各是 ... ...
