专题：封闭气体压强的计算.pptVIP

如图所示，质量为m1内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为m2的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数为μ=，斜面倾角θ=30°，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭的气体压强为多少？（设大气压强为p0）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).解析:整体分析有:F=(M+m)a

对汽缸有:p0S-pS=Ma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.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.如下图所示,圆形气缸的质量为m1,与地面的动摩擦因数为μ,活塞质量为m2,缸内封闭一定质量的气体,在水平恒力F作用下整体一起向前加速,活塞横截面积为S,大气压强为p0,缸内壁摩擦不计,求缸内气体的压强.(气体质量可略)解析:以整体为研究对象,由牛顿第二定律得μ(m1+m2)g=(m1+m2)a对气缸:p0S-pS-μ(m1+m2)g=m1a如右图所示,试管由水银封闭有一定质量的气体,静止时气柱长为L0,大气压强为p0.当试管绕竖直轴OO′以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长度为L,其他尺寸如图所示,求转动时气体压强.(设水银密度为ρ)创新拓展解析:选取水银柱为研究对象,转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供,由此可得(p-p0)S=mω2R两容器各侧壁压强大小关系及压强的大小决定于哪些因素?(容器容积恒定不变)若让两容器同时做自由落体运动,容器侧壁上所受压强如何变化?如下图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:答案:(1)对甲容器,上壁的压强为零,底面的压强最大,其数值p=ρgh,侧壁的压强自上而下由小变大,其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p=ρgx.01对乙容器,各处气壁上压强大小相等,其大小决定于气体的分子密度和温度.01甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为零,乙容器做自由落体运动时,器壁各处的压强不发生变化.0101类型02液体密封气体03容器密封气体04气缸密封气体05思路方法步骤06定对象07分析力08用规律09整体10部分11缸体12活塞13密封气体14静态F合外=015动态F合外=ma气体压强计算小结:巩固练习1.活塞质量m，角度θ已知，大气压强为P0，求封闭气体的压强.θ2.如图所示，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()(P0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P0-Mg/SD、气缸内空气压强为P0+mg/S已知：大气压强P0=1atm，则：P1＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿P2＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿P3＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿如图所示，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？5.如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是()A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降【解析】选D.被封闭气体的压强p=p0+h1=p0+h2.故h1=h2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h1、h2长度不变，h1液柱下降，D项正确.A．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B．如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D．如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移6.（多选）如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高．下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是()解析：使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气体的压强始