气体压强计算ppt课件
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A.向左管中注入一些水银后,h将减小 B.向左管中注入一些水银后,h将不变 C.向右管中注入一些水银后,h将增大 D.向右管中注入一些水银后,h将不变
8.如右图所示,一端开口的U形玻璃管封闭的一侧与水平面成 θ=60°角,用水银柱封闭一段空气柱,两管及下底的水银柱长 均为L=10 cm,外界大气压强p0=76 cmHg,则被封闭的空气柱 的压强为p=________cmHg.
解析:甲､乙两个相同的密闭容器,里面气体体积相同,里面装有 质量相同的同种理想气体,即理想气体的分子总数相同,所以 甲､乙两容器内气体分子的密度相同,甲容器中的气体压强大 于乙容器中气体的压强时,甲容器中气体的温度大于乙容器中 气体的温度,故A､D正确.
答案:AD
10.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部圆筒较粗,且足 够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用绳通过 测力计F将活塞提着.容器中盛水,开始时,水面与上量筒的开 口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移, 在这一过程中,测力计的读数( )
A.76 cmHg C.88 cmHg
B.82 cmHg D.70 cmHg
解析:对水银柱的受力分析如图所示
对整体有:a=g sinθ 对水银柱有:p0S+mgsinθ-pS=ma 解得p=p0,故A正确. 答案:A
如右图所示,一支两端开口,内径均匀的U形玻璃管,右边直管 中的水银柱被一段空气柱隔开,空气柱下端水银面与左管中水 银面的高度差为h,则下列叙述中正确的是( )
托里拆利实验：
如图所示, 玻璃管中灌有长度为l的水银, 求出被封闭气体A的 压强.(设大气压强76 cmHg)
A A
如下图所示, 玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压强. (设大气压强76 cmHg)
如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
描述气体状态参量
知识回顾
液体压强计算公式： p=ρgh, h是液体的深度
若液面与外界大气相接触,则液面下h处的压强为
p=p0+ρgh,p0为外界大气压强.
帕斯卡定律:
加在密闭液体(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.
连通器原理: 在连通容器中,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.
由 以 上 两 式 可 解 得 pp0M Sg
答案:
p0
Mg S
点拨:在应用整体法时,外界大气压力相互抵消,不再考虑,
利用隔离法时,应考虑大气压力的作用.
针对性训练2:如右图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖 直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面 与水平面夹角为θ,圆板质量为M,不计圆板与筒壁之间的摩擦. 若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于( )
A.先变小,然后保持不变 B.一直保持不变 C.先变大,然后变小 D.先变小,后变大 解析:活塞受力平衡,有F+p0S=G+PS,其中水对活塞的压强 p=p0+ρgh,在活塞缓慢下移的过程中,水的深度h先减小,当水 全部进入较粗的圆筒后深度h保持不变,所以F先减小后保持 不变. 答案:A
A.p0
百度文库
Mgcos
S
B.
p0
cos
Mg
Scos
C.p0
Mgcos2
S
D.p0
Mg S
题型三 容器有加速度时封闭气体的压强
例3:如图所示,汽缸质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,缸内 封闭气体质量忽略不计,汽缸置于光滑水平面上,当用一水平 外力拉活塞时,活塞与汽缸由保持相对静止而向右加速运动. 则此时缸内气体的压强为多少?(不计活塞与汽缸的摩擦).
A. p0+h2
B. p0-h1
C. p0-(h1+h2) D. p0+h2-h1
固体(活塞或气缸)封闭气体压强的计算
例2:一圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示,汽缸筒的质量为M, 活塞质量为m,活塞面积为S,大气压强为p0,现将活塞缓慢上提, 求汽缸刚离地面时汽缸内气体的压强.(忽略摩擦)
解析:题目中的活塞和气缸均处于平衡状态,以活塞为研究对 象,受力分析如图(1)所示,由平衡条件得F+pS=mg+p0S,以活 塞和汽缸整体为研究对象,受力如图(2)所示,有F=(M+m)g
如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
例1:如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的 压强.(设大气压强76 cmHg)
如下图所示, 求出被封闭气体1和2的压强.(设大气压强H)
针对性训练1:如图所示U形管封闭端内有一部分气体被水银 封住,已知大气压为p0,则被封部分气体的压强p(以汞柱为单 位)为( )
2.本题的实质是动力学中的连接体问题,在解法上采用了先整 体后隔离的方法,整体分析时的内力就转化为隔离分析时的外 力.
针对性训练3:如图所示有一段12 cm长的汞柱,在均匀玻璃管 中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在30°的光 滑斜面上,在下滑过程中被封住气体的压强为(大气压强 p0=760 mmHg)( )
解析 :封闭端气体的压强为
p p0 h2 h3 h1 p0 Lsin Lsin 90 Lsin
76 10 3 10 1 10 3
2
2
2
81cm H g .
答案:81
能力提升 9.两个相同的密闭容器甲和乙,里面装有质量相等的同种理想 气体,已知容器甲中的压强大于容器乙中的压强,则( ) A.甲中气体分子的平均动能大于乙中气体分子的平均动能 B.甲中气体分子的平均动能可能等于乙中气体分子的平均动 能 C.甲中气体分子的速率都大于乙中气体分子的速率 D.甲种气体的部分分子的速率可能小于乙中气体的部分分子 的速率
解析:整体分析有:F=(M+m)a
对汽缸有:p0S-pS=Ma
由 以 上 两 式 可 得 :pp0(M M F m )S.
答案:
p0
MF (Mm)S
点拨:1.当容器有加速度时,通常要选择与气体相关联的液体､ 汽缸､活塞等作为研究对象,进行受力分析,然后根据牛顿第二 定律列方程,进而求出气体压强.
8.如右图所示,一端开口的U形玻璃管封闭的一侧与水平面成 θ=60°角,用水银柱封闭一段空气柱,两管及下底的水银柱长 均为L=10 cm,外界大气压强p0=76 cmHg,则被封闭的空气柱 的压强为p=________cmHg.
解析:甲､乙两个相同的密闭容器,里面气体体积相同,里面装有 质量相同的同种理想气体,即理想气体的分子总数相同,所以 甲､乙两容器内气体分子的密度相同,甲容器中的气体压强大 于乙容器中气体的压强时,甲容器中气体的温度大于乙容器中 气体的温度,故A､D正确.
答案:AD
10.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部圆筒较粗,且足 够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S,用绳通过 测力计F将活塞提着.容器中盛水,开始时,水面与上量筒的开 口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移, 在这一过程中,测力计的读数( )
A.76 cmHg C.88 cmHg
B.82 cmHg D.70 cmHg
解析:对水银柱的受力分析如图所示
对整体有:a=g sinθ 对水银柱有:p0S+mgsinθ-pS=ma 解得p=p0,故A正确. 答案:A
如右图所示,一支两端开口,内径均匀的U形玻璃管,右边直管 中的水银柱被一段空气柱隔开,空气柱下端水银面与左管中水 银面的高度差为h,则下列叙述中正确的是( )
托里拆利实验：
如图所示, 玻璃管中灌有长度为l的水银, 求出被封闭气体A的 压强.(设大气压强76 cmHg)
A A
如下图所示, 玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
玻璃管中灌有水银, 求出被封闭气体A的压强. (设大气压强76 cmHg)
如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
描述气体状态参量
知识回顾
液体压强计算公式： p=ρgh, h是液体的深度
若液面与外界大气相接触,则液面下h处的压强为
p=p0+ρgh,p0为外界大气压强.
帕斯卡定律:
加在密闭液体(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.
连通器原理: 在连通容器中,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.
由 以 上 两 式 可 解 得 pp0M Sg
答案:
p0
Mg S
点拨:在应用整体法时,外界大气压力相互抵消,不再考虑,
利用隔离法时,应考虑大气压力的作用.
针对性训练2:如右图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖 直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面 与水平面夹角为θ,圆板质量为M,不计圆板与筒壁之间的摩擦. 若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于( )
A.先变小,然后保持不变 B.一直保持不变 C.先变大,然后变小 D.先变小,后变大 解析:活塞受力平衡,有F+p0S=G+PS,其中水对活塞的压强 p=p0+ρgh,在活塞缓慢下移的过程中,水的深度h先减小,当水 全部进入较粗的圆筒后深度h保持不变,所以F先减小后保持 不变. 答案:A
A.p0
百度文库
Mgcos
S
B.
p0
cos
Mg
Scos
C.p0
Mgcos2
S
D.p0
Mg S
题型三 容器有加速度时封闭气体的压强
例3:如图所示,汽缸质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,缸内 封闭气体质量忽略不计,汽缸置于光滑水平面上,当用一水平 外力拉活塞时,活塞与汽缸由保持相对静止而向右加速运动. 则此时缸内气体的压强为多少?(不计活塞与汽缸的摩擦).
A. p0+h2
B. p0-h1
C. p0-(h1+h2) D. p0+h2-h1
固体(活塞或气缸)封闭气体压强的计算
例2:一圆筒形汽缸静置于地面上,如图所示,汽缸筒的质量为M, 活塞质量为m,活塞面积为S,大气压强为p0,现将活塞缓慢上提, 求汽缸刚离地面时汽缸内气体的压强.(忽略摩擦)
解析:题目中的活塞和气缸均处于平衡状态,以活塞为研究对 象,受力分析如图(1)所示,由平衡条件得F+pS=mg+p0S,以活 塞和汽缸整体为研究对象,受力如图(2)所示,有F=(M+m)g
如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的压 强.(设大气压强76 cmHg)
例1:如下图所示, 玻璃管中都灌有水银, 求出被封闭气体A的 压强.(设大气压强76 cmHg)
如下图所示, 求出被封闭气体1和2的压强.(设大气压强H)
针对性训练1:如图所示U形管封闭端内有一部分气体被水银 封住,已知大气压为p0,则被封部分气体的压强p(以汞柱为单 位)为( )
2.本题的实质是动力学中的连接体问题,在解法上采用了先整 体后隔离的方法,整体分析时的内力就转化为隔离分析时的外 力.
针对性训练3:如图所示有一段12 cm长的汞柱,在均匀玻璃管 中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在30°的光 滑斜面上,在下滑过程中被封住气体的压强为(大气压强 p0=760 mmHg)( )
解析 :封闭端气体的压强为
p p0 h2 h3 h1 p0 Lsin Lsin 90 Lsin
76 10 3 10 1 10 3
2
2
2
81cm H g .
答案:81
能力提升 9.两个相同的密闭容器甲和乙,里面装有质量相等的同种理想 气体,已知容器甲中的压强大于容器乙中的压强,则( ) A.甲中气体分子的平均动能大于乙中气体分子的平均动能 B.甲中气体分子的平均动能可能等于乙中气体分子的平均动 能 C.甲中气体分子的速率都大于乙中气体分子的速率 D.甲种气体的部分分子的速率可能小于乙中气体的部分分子 的速率
解析:整体分析有:F=(M+m)a
对汽缸有:p0S-pS=Ma
由 以 上 两 式 可 得 :pp0(M M F m )S.
答案:
p0
MF (Mm)S
点拨:1.当容器有加速度时,通常要选择与气体相关联的液体､ 汽缸､活塞等作为研究对象,进行受力分析,然后根据牛顿第二 定律列方程,进而求出气体压强.