密闭气体压强的计算PPT课件
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难点突破:用气体实验定律解题的思路1.根本解题思路(1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气体和*一局部气体(状态变化时质量必须一定).(2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式.(3)认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定.(4)列出相关方程.封闭气体压强的计算1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法(1)液体封闭的气体压强确实定①平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象进展受力分析,利用它的受力平衡,求出气体的压强.②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,由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强p=p0+ρgh,例如,图中同一水平液面C、D处压强相等,则p A=p0+ρgh.(2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强确实定:由于该固体必定受到被封闭气体的压力,可通过对该固体进展受力分析,由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系.2.加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象,进展受力分析,利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强.如下图,当竖直放置的玻璃管向上加速时,对液柱受力分析有:pS-p0S-mg =ma,S为玻璃管横截面积,得p=p0+.3.分析压强时的注意点(1)气体压强与大气压强不同,大气压强由于重力而产生,随高度增大而减小,气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的,大小不随高度而变化;封闭气体对器壁的压强处处相等.(2)求解液体内部深度为h处的总压强时,不要忘记液面上方气体的压强.用气体实验定律解题的思路1.根本解题思路(1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气体和*一局部气体(状态变化时质量必须一定).(2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式.(3)认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定.(4)列出相关方程.2.对两局部气体的状态变化问题总结多个系统相互联系的定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,各系统独立进展状态分析,要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联.假设活塞可自由移动,一般要根据活塞平衡确定两局部气体的压强关系.变质量气体问题的分析方法这类问题的关键是巧妙地选择研究对象,把变质量转化为定质量问题.常见变质量气体问题有:(1)打气问题:选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题.(2)抽气问题:将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可以看成是等温膨胀过程.(3)灌气问题:把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题.(4)漏气问题:选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象,便可使问题变成一定质量气体的状态变化,可用理想气体的状态方程求解.液柱(活塞)的移动问题的分析方法此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化,直接判断液柱或活塞的移动方向比拟困难,通常先进展气体状态的假设,然后应用查理定律可以简单地求解.其一般思路为:(1)先假设液柱或活塞不发生移动,两局部气体均做等容变化.(2)对两局部气体分别应用查理定律,求出每局部气体压强的变化量Δp=p,并加以比拟.①如果液柱或活塞两端的横截面积相等,则假设Δp均大于零,意味着两局部气体的压强均增大,则液柱或活塞向Δp值较小的一方移动;假设Δp均小于零,意味着两局部气体的压强均减小,则液柱或活塞向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)移动;假设Δp相等,则液柱或活塞不移动.②如果液柱或活塞两端的横截面积不相等,则应考虑液柱或活塞两端的受力变化(ΔpS),假设Δp均大于零,则液柱或活塞向ΔpS较小的一方移动;假设Δp 均小于零,则液柱或活塞向|ΔpS|较大的一方移动;假设ΔpS相等,则液柱或活塞不移动.气体图象问题的分析要点对气体状态变化图象的理解应注意两点:(1)图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的*一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程.(2)熟练掌握同一过程的p—V、V—T、p—T图象之间的转化,必要时能作出辅助的状态变化图线.如在V—T或p—T图象中,比拟两个状态的压强或体积大小,可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断.斜率越大,压强或体积越小;斜率越小,压强或体积越大.计算气体压强的常用方法气体压强的计算问题,可以转化为力学问题进展处理。
专题:密闭气体压强的计算一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1.理论依据① 液体压强的计算公式p =?gh 。
② 液面与外界大气相接触。
则液面下h 处的压强为p =p 0+?gh③ 帕斯卡定律:加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递(注意:适用于密闭静止的液体或气体)④ 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。
下表A.P Mg S 0+cos θ B.P Mg S 0cos cos θθ+ C.P Mg S 02+cos θD.P Mg S 0+ 图四练习4:三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图五所示,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:练习5、如图六所示,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 ,则下列说法正确的是(P 0为大气压强)()A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上,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P 0-Mg/SD 、气缸内空气压强为P 0+mg/S练习6、所示,水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S S a b 和且S S a b >,它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动,气缸内封有气体。
当活塞处于平衡状态时,气缸A 、B 内气体的压强分别为P P a b 和(大气压不为零),则下列正确的是()A.P a C.P a 1. (1析;(22.典例例3上,()。
练7面积为S ,若在活塞上加一1.温度不变,试管截面积为s ,水银密度为ρ).2.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U 形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p 0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为p a =________cmHg,p b =__________cmHg,p c =_______cmHg,p d =_________cmHg.3如图所示,两端开口的U 形管内有两段水柱AB 、CD 封住一段空气柱BC ,已知CD 高为1h ,AB 高度差为2h ,大气压强为0p 。