气体的压强(2)

规律方法一、气体压强的计算1．气体压强的特色（ 1）气体自重产生的压强一般很小，能够忽视．但大气压强P0倒是一个较大的数值（大气层重力产生），不可以忽视．（ 2）密闭气体对外加压强的传达恪守帕斯卡定律，即外加压强由气体依据本来的大小向各个方向传达．2．静止或匀速运动系统中关闭气体压强确实定（1）液体关闭的气体的压强①均衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力剖析，利用它的受力均衡，求出气体的压强．②例 1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p =76cmHg, 求关闭气体的压强（单位： cm分析：本题可用静力均衡解决．以图（2）为例求解(1)N (2)p0s （ 3）ps N10 （ 5）Nps (4) p0sP=66cmHgp0 s 1010 ps10mg10cm 取水银柱mg为研究对P=76cmHgmgs 300 P= 81cmHg ps 370P= 70cmHgp0s p 象，进行ps受力分析，列均衡方程得Ps= P0S＋ mg；因此 p= P0S 十ρ ghS，因此答案：P＝ P0十ρ gh（ Pa）或 P＝P0＋ h（ cmHg）解(4) ：对水银柱受力剖析（如右图）沿试管方向由均衡条件可得：pS=p0S+mgSin30 °P＝P0十ρ gh（ Pa）或 P＝ P0＋h（ cmHg ）N10PSP0 S300mgP0 S ghS sin 300P= =p 0+ρ hgSin30° =76+10Sin30 ° (cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg)S评论：本题虽为热学识题，但典型地表现了力学方法，即：选研究对象，进行受力剖析，列方程．拓展：B h1h2A 【例 2】在竖直搁置的 U 形管内由密度为ρ的两部分液体关闭着两段空气柱．大气压强为P0 ，h 各部尺寸如下图．求 A 、 B 气体的压强．求 p A：取液柱 h1为研究对象，设管截面积为S，大气压力和液柱重力向下， A 气体压力向上，液柱h1 静止，则 P0S ＋ρ gh1S=P A S因此P A=P0＋ρ gh1求 p B：取液柱 h 2 为研究对象，因为h2 的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的任强可不考虑， A 气体压强由液体传达后对h2的压力向上， B 气体压力、液柱 h2重力向下，液往均衡，则P B S＋ρ gh2S=P A S 因此P B=P0＋ρ gh1一ρ gh2娴熟后，可直接由压强均衡关系写出待测压强，不必定非要从力的均衡方程式找起．小结：受力剖析：对液柱或固体进行受力剖析,当物体均衡时 : 利用 F 合 =0,求 p 气注意 : (1)正确选用研究对象(2)正确受力剖析,别漏画大气压力③ 取等压面法：依据同种液体在同一水平液面压强相等，在连通器内灵巧选用等压面，由双侧压强相等成立方程求出压强，仍以图7－ 3 为例：求 p B从 A 气体下端面作等压面，则有P B十ρ gh2＝ P A＝ P0＋ρ gh1，因此P B=P0＋ρ gh1 一ρ gh2．例 3、如图， U 型玻璃管中灌有水银.求关闭气体的压强.设大气压强为p0 (3)(1) (2) 2010 p h 10p Ap h pA 10 P= 96 cmHgp0P=86cmHg P=66cmHg P0=76cmHg 、（单位： cm）(4)Al1h1 h2l 2 BC分析：本题可用取等压面的方法解决．p A = P0 +h 2－ h1 液面 A 随和体p B = P 0+h 2液面等高，故两液面的压强相等，则中气体压强： p＝ p A= P0＋ h（ cmHg ）．答案：P= P0＋ h评论：本题事实上是选用 A 以上的水银柱为研究对象，进行受力剖析，列均衡方程求出的关系式：P0＋h＝ P A．拓展：h4Ah 3h 1Bh2小结 :取等压面法：依据同种不中断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理”,选用适合的等压面,列压强均衡方程求气体的压强 . 选用等压面时要注意，等压面下必定假如同种液体，不然就没有压强相等的关系．（2）固体（活塞或气缸）关闭的气体的压强因为该固体必然遇到被关闭气体的压力，因此可经过对该固体进行受力剖析，由均衡条件成立方程，来找出气体压强与其余各力的关系．例4:下列图中气缸的质量均为 M, 气缸内部的横截面积为 S,气缸内壁摩擦不计 .活塞质量为 m,求关闭气体的压强 (设大气压强为 p0)(1) pS (2) p0 Sm0Nmg Tp 0S mgm 0pSP= P 0+(m 0+m)g/sP= P 0－ (m 0+m)g/s___________分析：此问题中的活塞随和缸均处于均衡状态．当以活塞为研究对象，受力剖析如图甲所示，由均衡条件得pS ＝（ m0+m ）g＋ P0S；P= p=P +（ m0＋ m） g/S 在剖析活塞、气缸受力时，要特别注意大气压力，何时一定考虑，何时可不考虑．pS’(3). 活塞下表面与水平面成θ角解:对活塞受剖析如图p 0SN由竖直方向协力为零可得 : p0S+mg=pS’ cosθS’ cosθ =S ∴ p=P0+mg/S mg θ拓展：P0 P 0 p AAp pp A P B A BθP B B3．加快运动系统中关闭气体压强确实定常从两处下手：一对气体，考虑用气体定律确立，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力剖析，利用牛顿第二定律解出．详细问题中常把两者联合起来，成立方程组联立求解．(1)试管绕轴以角速度ω匀速转动解 : 对水银柱受力剖析如图ωN由牛顿第二定律得 :PS－ P0S=mω 2 r , 此中 m= ρ Sh h pSP S由几何知识得 :r=d － h/2 解得 P=P 0＋ρhω2（ d － h/2 ） d mg(2) 试管随小车一同以加快度 a 向右运动解 : 对水银柱受力剖析如图由牛顿第二定律得:PS－ p S=ma m=ρ Sh 解得 :p=p +ρ ah0 0N ahP0S pSmg(3)气缸和活塞在 F 作用下沿圆滑的水平面一同向右加快运动解：对整体水平方向应用牛顿第二定律：F=（ m+M ） a对活塞受力剖析如图：由牛顿第二定律得：F+PS－P0S=ma②由①②两式可得：F//////////////////////////////////////////p p0 S FMF pS P=P 0－m M Sa=g/5P0 p P0p a=g/5拓展：T m p小结：当物体做变速运动时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压强利用 F 合 =ma,求 p 气。

气体的压强及计算气体是固体和液体之外的另一种物态，具有可压缩性与流动性。

在物理学和化学学科中，气体的压强是一个重要的概念。

本文将介绍气体的压强的概念及其计算方法。

一、气体的压强概念气体分子在容器内不断碰撞容器壁，产生一定的力量。

这种力量对于单位面积的容器壁就称为气体的压强。

气体的压强与气体分子的平均动能和碰撞频率有关。

在自然界中有很多用到气体压强计算的实际问题，比如气候变化、风力发电、气象学等等。

了解气体的压强计算方法有助于我们更好地理解和解决这些问题。

二、压强的计算公式气体的压强可以用公式 P = F / A 来计算，其中 P 代表气体的压强（单位为帕斯卡，Pa），F 代表气体分子对容器壁的力量（单位为牛顿，N），A 代表容器壁的面积（单位为平方米，m²）。

三、气体的压强单位气体的压强通常用帕斯卡（Pa）作为单位。

但在实际应用中，常常使用其他单位，如毫米汞柱（mmHg）、千帕（kPa）或标准大气压（atm），这些单位之间可以相互转换。

1. 毫米汞柱（mmHg）：1 mmHg 等于 133.3 Pa；2. 千帕（kPa）：1 kPa 等于 1000 Pa；3. 标准大气压（atm）：1 atm 约等于 101325 Pa。

四、气体的压强计算实例现在我们通过一个实际问题来进行压强的计算：假设有一容器体积为 0.5 m³，内充满了气体。

气体分子对容器壁施加的压力为 1000 N。

求气体在容器内的压强。

首先我们需要计算容器壁的面积。

假设容器的形状是长方体，长、宽、高分别为 L、W、H，则容器壁的面积可以计算为：A = 2(LW + LH + WH)。

假设容器的长、宽、高分别为 1m、1m、0.5m，则容器壁的面积 A = 2(1×1 + 1×0.5 + 1×0.5) = 4 m²。

将已知数据带入压强的计算公式 P = F / A，即可得到压强：P = 1000N / 4m² = 250 Pa。

气体的压强与压强定律气体的压强是指气体分子对容器壁面的冲击力大小，它是气体分子运动带来的结果。

本文将介绍气体的压强及其相关的压强定律。

一、气体的压强当气体分子在容器内快速运动时，它们会与容器壁面发生碰撞，这些碰撞产生的力就是气体的压强。

气体的压强与温度、压力和体积等因素密切相关。

1. 温度对压强的影响根据理想气体状态方程 PV = nRT，当温度提高时，气体分子的平均动能增加，碰撞力也会增大，因此压强会增加。

反之，温度降低则压强减小。

2. 压力对压强的影响压力是单位面积上的力，当单位面积上施加的力增大时，压强也会增加。

例如，在相同体积的容器中，当气体的分子数增加时，因为碰撞次数增多，压强也会增加。

3. 体积对压强的影响理想气体的压强与体积呈反比关系，即当体积减小时，气体分子的碰撞次数增多，压强增加。

这就是为什么在容器缩小的情况下，气体的压强会增加。

二、压强定律1. 法国物理学家玛丽·波亚松提出的波亚松定律波亚松定律描述了气体在静止状态下的压强与深度的关系。

根据这一定律，压强与深度呈线性关系，即随着深度的增加，压强也会增加。

2. 牛顿提出的牛顿定律牛顿定律描述了气体在运动状态下的压强与速度的关系。

根据这一定律，压强与速度平方呈正比关系，即压强随着速度的增加而增加。

三、气体压强的应用1. 减压疗法减压疗法是利用气体的压强原理，通过控制压强的变化来治疗一些疾病。

例如，潜水员在潜水过程中，身体受到高压环境的影响，需要进行减压过程以避免气体溶解在血液中引起病变。

2. 压力容器设计在许多工业领域，如化工、石油等，需要使用压力容器来贮存气体。

正确设计和使用压力容器可以确保安全可靠的运行，减少事故风险。

3. 汽车轮胎轮胎中的气体压强直接影响到车辆的稳定性和操控性能。

适当控制汽车轮胎的气压可以提高车辆的油耗效率、行驶稳定性和轮胎寿命。

结论气体的压强是气体分子运动带来的结果，受到温度、压力和体积等因素的影响。

气体的压强【学习目标】1.了解由于大气压强的客观存在而产生的现象；2.知道测量大气压强的方法、大气压强大小和单位；3.了解流体压强与流速的关系，知道飞机升力产生的原因。

【要点梳理】要点一、证明大气压强存在的实验1.简单实验：（1）塑料吸盘：把塑料吸盘中的空气排出一部分，塑料吸盘内外压强不等，塑料吸盘就能吸在光滑墙壁上。

如果塑料吸盘戳个小孔，空气通过小孔，进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙面上。

（2）悬空塑料管里的水：塑料管装满水，用硬纸片盖住管口倒置，塑料管中的水不会流出来。

如果把塑料管的上方和大气相通，上、下压强相等，水就不能留在管中。

（3）用吸管吸饮料：如果把杯口密封，空气不能进入杯内，便无法不断的吸到饮料。

大气压的作用使饮料进入口中。

2.大气压的存在：以上实验说明大气压强确实存在，历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。

大气对处在它里面的物体有压强叫做大气压强，简称为大气压。

要点诠释：空气和液体一样，具有流动性，所以大气内部向各个方向都有压强。

要点二、大气压的测量（高清课堂《大气压强与流体压强》）1.托里拆利实验（1）实验过程：如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指堵住，然后倒插在水银槽中。

放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm。

（2）实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。

如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约76cm高的水银柱，大气压强跟76cm高的水银柱产生的压强相等。

通常把这样大小的压强叫做标准大气压0P 。

根据液体压强公式：450 1.36109.8/0.76 1.010P P gh N kg m a ρ==⨯⨯⨯≈⨯。

（3）在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。

班级：姓名：教学目标：1、知道大气压的变化与高度、天气的关系，沸点与大气压强的关系。

2、经过探究，初步了解流体压强与流速的关系。

3、会用流体流速与压强的关系解释相关现象。

课前预习：1、地球上的大气压不是固定不变的。

不同高度的地方大气压不一样。

离地面越高，空气越＿＿＿＿＿，那里的大气压越＿＿＿＿＿。

2、高山上的大气压比海平面要低。

在海平面处的大气压约为标准大气压，高山上的大气压比海平面的＿＿＿＿＿。

3、天气的变化也会影响大气压的大小。

一般地，阴天下雨的大气压会＿＿＿＿＿，晴朗、干燥时的大气压＿＿＿＿＿。

4、我们通常把和叫做流体。

5、流体流速越大，压强。

学习过程：一、大气压的变化（1）与高度的关系如图所示表示出了大气压随高度变化的情况，从图中数据可以得到的结论是：（2）与天气的关系大气压与天气有关：冬天大气压强，夏天大气压强，晴天大气压强，阴天大气压强。

（高、低）二、沸点与大气压强的关系学生阅读87页生活物理社会液体的沸点与气压有关，气压减小，沸点，气压增大，沸点。

例1：如图所示，图中注射器给盛有正在沸腾的水的烧瓶打气加压，水将________沸腾；如后来，熄灭酒精灯，对沸腾的水停止加热，它将_______沸腾，用注射器抽气减压，水将__________沸腾，这个实验说明，气压增大时，沸点___________；气压减小时，沸点____________。

例2：在海拔3000m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，是因为高原地区气压1标准大气压，水的沸点 100℃。

而人在该地区吸气困难，与在平原相比，吸气时肺的容积要扩张得更些，肺内的气压要变得更些。

三、探究流体压强与流速的关系1、观察现象，归纳结论（1）演示实验：乒乓球为什么不会掉下来？从一个漏斗的中间向下方吹气，乒乓球（会/不会）掉下来。

（2）把气球悬挂起来，向气球一侧吹气，你看到了什么现象？学生实验：（3）两张纸条中间向下吹气，两张纸条被（分开/靠拢）（4）把纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气，你看到了什么现象？上列现象中，哪边压强大，那边压强小？哪边流速大，哪边流速小？压强大小与流速大小什么关系？总结：流体流速越大，压强。

气体的压强与密度气体是物质存在的三种状态之一，具有压强与密度这两个重要的物理性质。

本文将详细探讨气体的压强与密度的概念、计算方法以及它们之间的关系。

一、气体的压强压强是指物体受到的压力在物体上的分布情况。

对于气体而言，压强是因气体分子对容器壁产生的碰撞而产生的。

气体的压强与分子的速率、数量和容器的体积有关。

1. 气体的压强计算公式根据理想气体状态方程，我们可以推导出气体的压强计算公式：P = nRT/V，其中P表示压强，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T 表示气体的温度，V表示气体所占的体积。

这个公式表明，气体的压强与温度和体积成正比，与摩尔数无关。

2. 单位及常用量纲压强的国际单位是帕斯卡（Pa），常用的压强单位还有标准大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）和巴（Bar）等。

在计算压强时，需要注意选择合适的单位进行换算，以确保计算结果的准确性。

二、气体的密度密度是指物体单位体积的质量，用来衡量物质的紧密程度。

对于气体而言，密度较小，通常使用相对密度或气体的密度进行描述。

1. 气体的相对密度气体的相对密度是指气体在一定条件下与空气密度的比值。

相对密度的计算公式为：相对密度 = 气体密度/空气密度。

相对密度大于1的气体比空气密度大，相对密度小于1的气体比空气密度小。

2. 气体的密度计算公式气体的密度指的是单位体积内的质量。

气体的密度计算公式为：密度 = 质量/体积。

对于理想气体而言，可以使用理想气体状态方程进行计算。

根据密度与压强的关系，我们可以得到密度的另一种计算公式：密度 = P(MW)/RT，其中MW表示气体的摩尔质量。

三、气体的压强与密度的关系气体的压强与密度是密切相关的物理性质。

根据理想气体状态方程，我们可以得到压强与密度的关系公式：P = ρRT/MW，其中P表示压强，ρ表示气体的密度，R表示气体常数，T表示气体的温度，MW表示气体的摩尔质量。

根据上述公式，我们可以得出结论：在一定温度和摩尔质量下，气体的压强与密度成正比。

年级：八年级科目：物理执笔者：熊小祥审核：内容：大气压强2 课型：新授时间：学习目标：班级：姓名：1.知道大气压的值.气压的测量工具2.气压与沸点.体积.高度的关系一、学案导学；轻松入门——莫找借口失败，只找理由成功。

1．大气压的特点（1）特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。

大气压随高度增加而，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。

一般来说，晴天大气压比阴天，冬天比夏天。

（2）大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低 Pa2．测量工具：定义：仪器叫气压计。

分类：气压计和气压计。

说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。

在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的计。

3．应用：活塞式抽水机和离心水泵。

3．沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时，气压增大时。

应用：高压锅、除糖汁中水分。

4．体积与压强：内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强，气体体积越大压强。

应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。

二、自学合作，开心探究——自己要先看得起自己，别人才会看得起你。

1.如下图所示，（a）将杯中装满水，（b）用硬纸片把杯口盖严，（c）用手按住纸片倒置过来，放手后纸片__ ___，杯子里的水___ __，这表明_ ____.如果将杯口转到（d）、（e）所示的位置纸片___ __，杯子里的水___ __说明大气向___ __.2.右上图所示，把一只玻璃杯的杯口朝下，竖直按入水中，在杯子按入水中的过程中则（）A.杯内充满水B.水不能进入杯内C.水进入杯中，杯中空气压强越来越小D.水进入杯中，杯中空气压强越来越大3.在用注射器吸药水前，先将活塞向里推，将针头插入药液内，再向外拉活塞，这样管内气压比管外气压_ ____， ___ __使药水进入针管.４.用塑料管能吸瓶内果汁，是由于-------( )A.塑料管本身有吸水作用B.人体内对果汁产生的吸引力C.塑料管内气体被吸压强减小，大气压使果汁沿塑料管上升D.果汁本身产生的压强大５.如果水银气压计中的水银用水代替，那么玻璃管的长度约为-----( )A.1 mB.4 mC.20.5 mD.10.5 m６.关于压强，下列说法正确的是-----（） A.珠穆朗玛峰顶海拔8848m处的大气压强比眉山高B.昆明的大气压强比北京低，所以运动队要到昆明进行高原训练C.大气压强与天气有关，通常阴天的气压比晴天高D.大气压强的大小，大约相当于1cm2的面积上大气产生的压强７.（12•广东茂名）如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m ，槽内装有水银。

压强压力知识点总结一、压强的定义压强是力对一个单位面积的垂直施加的物理量，通常用P表示。

在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa），1帕斯卡等于1牛顿/平方米（N/m^2）。

从公式上来看，压强可以表示为：\[P=\frac{F}{A}\]其中，P代表压强，F代表力，A代表受力面积。

二、压强的计算1. 气体体积和压强的计算对于气体来说，压强可以通过理想气体状态方程来计算。

理想气体状态方程可以表示为：\[PV=nRT\]其中，P代表压强，V代表体积，n代表摩尔数，R代表气体常数，T代表温度。

通过这个公式，可以通过测量气体的体积、温度和摩尔数来计算出气体的压强。

2. 液体压强的计算液体压强可以通过液体的密度和高度来计算。

液体压强可以表示为：\[P=\rho gh\]其中，P代表压强，ρ代表液体密度，g代表重力加速度，h代表液体的高度。

通过这个公式，可以计算出液体在某一深度处的压强。

三、压力的传递在物体中，压力可以通过物体内部的分子相互作用传递。

在液体和气体中，压力可以通过分子不断的碰撞和传递来实现。

当一个物体受到外力作用时，这个力会通过物体内部的分子相互作用传递到物体的其他部分，形成压力。

四、压强的应用压强在生活和工程中有很多重要的应用，下面将介绍一些常见的应用：1. 气压计气压计是一种用来测量大气压强的仪器。

气压计利用大气压强将汞柱推向玻璃管内，从而测量出大气压强的数值。

2. 液压工程在液压工程中，液体的压强和流动被广泛应用在液压装置中。

例如，液压千斤顶利用液体的压力来提升重物，液压系统用来实现机械运动等。

3. 球类运动在体育比赛中，例如棒球、网球、篮球等，压强是一个重要的物理概念。

球类运动中，球与地面的接触面积很小，因此球受到的压力就会很大，这样球才会弹跳。

4. 水压器械水压学在工程与农业中应用广泛，例如水压车、高压清洗机、水力船运输等，都是基于液体的压强原理。

总之，压强是一个非常重要的物理量，在物理学、力学、流体力学等多个领域中都有广泛的应用。