封閉氣體壓強計算方法總結(jié)_第1頁
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規(guī)律方法一、氣體壓強的計算1.氣體壓強的特點(1)氣體自重產(chǎn)生的壓強一般很小,可以忽略.但大氣壓強P0卻是一個較大的數(shù)值(大氣層重力產(chǎn)生),不能忽略.(2)密閉氣體對外加壓強的傳遞遵守帕斯卡定律,即外加壓強由氣體按照原來的大小向各個方向傳遞.2.靜止或勻速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的確定(1)液體封閉的氣體的壓強平衡法:選與氣體接觸的液柱為研究對象,進行受力分析,利用它的受力平衡,求出氣體的壓強.例1、如圖,玻璃管中灌有水銀,管壁摩擦不計,設p0=76cmHg,求封閉氣體的壓強(單位:cm解析:本題可用靜力平衡解決.以圖(2)為例求解取水銀柱為研究對象,進行受力分析,列平衡方程得Ps=P0S+mg;所以p=P0S十ρghS,所以P=P0十ρgh(Pa)或P=P0+h(cmHg)答案:P=P0十ρgh(Pa)或P=P0+h(cmHg)解(4):對水銀柱受力分析(如右圖)沿試管方向由平衡條件可得:pS=p0S+mgSin30°P==p0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg)=76+5(cmHg)=81(cmHg)點評:此題雖為熱學問題,但典型地體現(xiàn)了力學方法,即:選研究對象,進行受力分析,列方程.拓展:【例2】在豎直放置的U形管內(nèi)由密度為ρ的兩部分液體封閉著兩段空氣柱.大氣壓強為P0,各部尺寸如圖所示.求A、B氣體的壓強.求pA:取液柱h1為研究對象,設管截面積為S,大氣壓力和液柱重力向下,A氣體壓力向上,液柱h1靜止,則P0S+ρgh1S=PAS所以PA=P0+ρgh1求pB:取液柱h2為研究對象,由于h2的下端以下液體的對稱性,下端液體自重產(chǎn)生的任強可不考慮,A氣體壓強由液體傳遞后對h2的壓力向上,B氣體壓力、液柱h2重力向下,液往平衡,則PBS+ρgh2S=PAS所以PB=P0+ρgh1一ρgh2熟練后,可直接由壓強平衡關系寫出待測壓強,不一定非要從力的平衡方程式找起.小結(jié):受力分析:對液柱或固體進行受力分析,當物體平衡時:利用F合=0,求p氣注意:(1)正確選取研究對象(2)正確受力分析,別漏畫大氣壓力取等壓面法:根據(jù)同種液體在同一水平液面壓強相等,在連通器內(nèi)靈活選取等壓面,由兩側(cè)壓強相等建立方程求出壓強,仍以圖7-3為例:求pB從A氣體下端面作等壓面,則有PB十ρgh2=PA=P0+ρgh1,所以PB=P0+ρgh1一ρgh2.例3、如圖,U型玻璃管中灌有水銀.求封閉氣體的壓強.設大氣壓強為P0=76cmHg、(單位:cm)解析:本題可用取等壓面的方法解決.液面A和氣體液面等高,故兩液面的壓強相等,則中氣體壓強:p=pA=P0+h(cmHg).答案

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