高中气体压强计算.docx

（高中）气体压强计算问题

一、液体封闭的静止容器中气体的压强

知识要点

液体在距液面深度为h处产生的压强：Ph??gh（式中?表示液体的密度）。

连通器原理：在连通器中，同种液体的同一水平面上的压强相等；

典型

例1：计算图一中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银

76 51 63.5 51 101

练习1、如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？

图二

练习2、如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。

图三

二、活塞封闭的静止容器中气体的压强

解题的基本思路

（1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图；

1

（2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。

典例

例2如图四所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为P，则被圆板封闭在容器中的气体压强P等于（）

0

P ?Mgcos?

P Mg

?0

?

0 S

cos? Scos?C.

P ?Mgcos2? P ?Mg

0 S D. 0 S

图四

练习1：三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：

图五

练习2、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mg

C、气缸内空气压强为P-Mg/S

0

D、气缸内空气压强为P+mg/S

0

图六

a ba b a b练习3、所示，水平放置的气缸A和B的活塞面积分别为S和S且S?S，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和P（大气压不为零），则下列正确的是（

a b

a b a b

2

aP

a

：P ?S：S

b b a

P ?P

aaabbbP ?P D.P ?P

a

a

a

b

b

b

图七

三、加速运动的封闭容器中气体的压强

解题的基本思路

恰当地选取研究对象（活塞、气缸、水银柱、试管或某个整体等），并对其进行受力分析；

对研究对象列出牛顿第二定律方程，结合相关方程求解。

典例

例3 如图八所示，有一段12cm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倾角为30°的光滑斜面上，在下滑的过程中被封住气体的压

0强P为（大气压强P

0

?760cmHg）（ ）。

A.76cmHg B.82cmHg C.88cmHg D.70cmHg

图八

练习如图九所示，质量为M的汽缸放在光滑水平地面上，活塞质量为m，面积为S。封

住一部分气体，不计摩擦，大气压强为 ，若在活塞上加一水平向左的恒力F，求汽缸、活塞共同加速运动时，缸内气体的压强。（设温度不变）

图九

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