密闭气体压强的计算(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题：密闭气体压强的计算,第八章,气体,1,1.理论依据,液体压强的计算公式,p,=,gh,。,液面与外界大气相接触。则液面下,h,处的压强为,p,=,p,0,+,gh,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）,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。,一、平衡态下液体封闭气体压强的计算,2,（1）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列方程求解压强,例如图中，同一液面,C,、,D,处压强相等,p,A,p,0,p,h,.,（2）参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强,例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知,(p,A,p,h0,)S(p,0,p,h,p,h0,)S.即p,A,p,0,p,h,.,2.计算方法,（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合0列式求气体压强,3,例1、,如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有,a,、,b,两段水银柱，将,A,、,B,两段空气柱封闭在管内已知水银柱,a,长10 cm，水银柱,b,两个液面间的高度差为5 cm，大气压强为75 cmHg。求空气柱,A,、,B,的压强分别是多少？,4,静止,1,2,3,4,h,例2、,试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压,P,0,，水银的密度为，管中水银柱的长度均为,L。,5,5,求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。,6,7,8,m S,M,M,m S,M,m S,例1、试计算下述情况下气缸内封闭气体的压强，已知大气压,P,0,，活塞与气缸壁之间无摩擦。,二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算,6,例2、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，大气压强为P,0,，则下列说法正确的是(),A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg,B、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,0,-Mg/S,D、气缸内空气压强为P,0,+mg/S,7,当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首先要选择 恰当的对象（如与气体相关的液体、活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外的压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。,三、非平衡态下密闭气体压强的计算,9,10,F,mS,M,自由下滑,光滑水平面,例1、试计算下述情况下密闭气体的压强，已知大气压,P,0,图9中水银柱的长度为L，图10中活塞与气缸间无摩擦。,8,例2、如图所示，质量为m,1,内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为m,2,的水银，管外壁与斜面的动摩擦因数=0.5,斜面倾角=37，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p,0,）,10,9,例3.如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，已知水银柱的长度为L,1,，大气压强为P,0,，当试管绕开口端的竖直轴以角速度在水平面内匀速转动时水银柱到管口的距离为L,2,，又知试管的横截面积为S，水银密度为。,求管内气体的压强为多少？,10,类型,1.平衡态下液体密封气体的压强,2.平衡态下气缸活塞密封气体的压强,3.非平衡态下密闭气体的压强,归纳总结：气体压强计算,思路方法步骤,1.定对象,2.分析力,3.用规律,整体,部分,缸体,活塞,液柱,平衡态,F,合,=0,（平衡条件）,非平衡态,F,合,=,ma,（牛顿第二定律）,11,