专题:密闭气体压强的计算.ppt
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专题:密闭气体压强的计算.ppt
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专题:
密闭气体压强的计算专题:
密闭气体压强的计算气体压强气体压强气体压强气体压强产生产生产生产生的原因:
的原因:
的原因:
的原因:
大量分子无规则运动,频繁与器壁碰撞,宏观上对器大量分子无规则运动,频繁与器壁碰撞,宏观上对器大量分子无规则运动,频繁与器壁碰撞,宏观上对器大量分子无规则运动,频繁与器壁碰撞,宏观上对器壁产生了持续的压力。
单位面积所受压力,叫压强。
壁产生了持续的压力。
单位面积所受压力,叫压强。
壁产生了持续的压力。
单位面积所受压力,叫压强。
壁产生了持续的压力。
单位面积所受压力,叫压强。
一个空气分子,每秒钟与其一个空气分子,每秒钟与其一个空气分子,每秒钟与其一个空气分子,每秒钟与其它分子碰撞达它分子碰撞达它分子碰撞达它分子碰撞达6565亿次亿次亿次亿次之多。
之多。
之多。
之多。
容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等容器中各处的压强相等1.1.理论依据理论依据液体压强的计算公式液体压强的计算公式液体压强的计算公式液体压强的计算公式pppp=ghghghgh。
液面与外界大气相接触。
则液面下液面与外界大气相接触。
则液面下液面与外界大气相接触。
则液面下液面与外界大气相接触。
则液面下hhhh处的压强为处的压强为处的压强为处的压强为pppp=pppp0000+ghghghgh帕斯卡定律:
加在密闭静止液体(或气体)上的压帕斯卡定律:
加在密闭静止液体(或气体)上的压帕斯卡定律:
加在密闭静止液体(或气体)上的压帕斯卡定律:
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)向各个方向传强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传强能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传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)递(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)递(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)递(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)连通器原理连通器原理连通器原理连通器原理:
在连通器中,同一种液体(中间液体在连通器中,同一种液体(中间液体在连通器中,同一种液体(中间液体在连通器中,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。
不间断)的同一水平面上的压强是相等的。
不间断)的同一水平面上的压强是相等的。
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一、平衡态下液体封闭气体压强的计算(1111)取取取取等等等等压压压压面面面面法法法法:
根根根根据据据据同同同同种种种种液液液液体体体体在在在在同同同同一一一一水水水水平平平平液液液液面面面面处处处处压压压压强强强强相相相相等等等等,在在在在连连连连通通通通器器器器内内内内灵灵灵灵活活活活选选选选取取取取等等等等压压压压面由两侧压强相等列方程求解压强面由两侧压强相等列方程求解压强面由两侧压强相等列方程求解压强面由两侧压强相等列方程求解压强例如图中,同一液面例如图中,同一液面例如图中,同一液面例如图中,同一液面CCCC、DDDD处压强相等处压强相等处压强相等处压强相等ppppAAAApppp0000pppphhhh.(2222)参参参参考考考考液液液液片片片片法法法法:
选选选选取取取取假假假假想想想想的的的的液液液液体体体体薄薄薄薄片片片片(自自自自身身身身重重重重力力力力不不不不计计计计)为为为为研研研研究究究究对对对对象象象象,分分分分析析析析液液液液片片片片两两两两侧侧侧侧受受受受力力力力情情情情况况况况,建建建建立立立立平平平平衡衡衡衡方方方方程程程程消消消消去去去去面面面面积积积积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强例例例例如如如如,图图图图中中中中粗粗粗粗细细细细均均均均匀匀匀匀的的的的UUUU形形形形管管管管中中中中封封封封闭闭闭闭了了了了一一一一定定定定质质质质量量量量的的的的气气气气体体体体AAAA,在其最低处取一液片在其最低处取一液片在其最低处取一液片在其最低处取一液片BBBB,由其两侧受力平衡可知,由其两侧受力平衡可知,由其两侧受力平衡可知,由其两侧受力平衡可知(ppppAAAApppph0h0h0h0)S)S)S)S(p(p(p(p0000pppphhhhpppph0h0h0h0)S.)S.)S.)S.即即即即ppppAAAApppp0000pppphhhh.2.2.计算方法计算方法(3333)受受受受力力力力平平平平衡衡衡衡法法法法:
选选选选与与与与封封封封闭闭闭闭气气气气体体体体接接接接触触触触的的的的液液液液柱柱柱柱为为为为研研研研究究究究对对对对象象象象进进进进行行行行受受受受力分析,由力分析,由力分析,由力分析,由FFFF合合合合0000列式求气体压强列式求气体压强列式求气体压强列式求气体压强hhh下列各图装置均处于静止状态。
设大气压强为下列各图装置均处于静止状态。
设大气压强为下列各图装置均处于静止状态。
设大气压强为下列各图装置均处于静止状态。
设大气压强为PP00,用水银(或活塞)封闭一定量的气体在玻,用水银(或活塞)封闭一定量的气体在玻,用水银(或活塞)封闭一定量的气体在玻,用水银(或活塞)封闭一定量的气体在玻璃管(或气缸)中,求封闭气体的压强璃管(或气缸)中,求封闭气体的压强璃管(或气缸)中,求封闭气体的压强璃管(或气缸)中,求封闭气体的压强PP练习:
练习:
练习:
练习:
PP=PP00PP=PP00+ghghPP=PP00-ghgh练习:
有一根盛有液体的长玻璃管练习:
有一根盛有液体的长玻璃管,开口向上竖开口向上竖直放置直放置,然后逐渐倾斜然后逐渐倾斜,则液体对管底的压强将则液体对管底的压强将A.增大增大B.不变不变C.减小减小D.变化不定变化不定hhh连通器原理:
同种液体在同一高度压强相等连通器原理:
同种液体在同一高度压强相等连通器原理:
同种液体在同一高度压强相等连通器原理:
同种液体在同一高度压强相等PP=PP00+ghghPP=PP00-ghghPP=PP00-ghgh帕斯卡定律帕斯卡定律帕斯卡定律帕斯卡定律:
加在密闭静止液体(或气体)上的压:
加在密闭静止液体(或气体)上的压:
加在密闭静止液体(或气体)上的压:
加在密闭静止液体(或气体)上的压强能够大小不变地由强能够大小不变地由强能够大小不变地由强能够大小不变地由液体(液体(液体(液体(或气体)向各个方向传递或气体)向各个方向传递或气体)向各个方向传递或气体)向各个方向传递(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)(注意:
适用于密闭静止的液体或气体)h1h2AABBPP00PPBBPPAA玻璃管与水银封闭两部分气体玻璃管与水银封闭两部分气体玻璃管与水银封闭两部分气体玻璃管与水银封闭两部分气体AA和和和和BB。
设大气压强为设大气压强为设大气压强为设大气压强为PP00=76cmHg=76cmHg柱,柱,柱,柱,hh11=10cm=10cm,hh22=15cm=15cm。
求封闭气体求封闭气体求封闭气体求封闭气体AA、BB的压强的压强的压强的压强PPAA=?
=?
、PPBB=?
=?
PaPacmHgcmHg柱柱柱柱cmHgcmHg柱柱柱柱例题:
例题:
例题:
例题:
1atm=76cmHg=1.0101atm=76cmHg=1.01055PaPa求用固体(如活塞等)封闭在静止容求用固体(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。
然后根据平塞等)进行受力分析。
然后根据平衡条件求解。
衡条件求解。
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算SmmS气体对面的压力与面垂直气体对面的压力与面垂直气体对面的压力与面垂直气体对面的压力与面垂直:
FF=PSPSGGPP00SSPSPSPSPS=PP00SS+mg+mgGGPSPSPP00SSNNSSPSPS=mg+mg+PP00SScoscosPSPS=mg+mg+PP00SSMmSMmS以活塞为研究对象以活塞为研究对象以活塞为研究对象以活塞为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象以气缸为研究对象mg+PSmg+PS=PP00SSMg+PSMg+PS=PP00SS例例例例2222、如图所示,活塞质量为、如图所示,活塞质量为、如图所示,活塞质量为、如图所示,活塞质量为mmmm,缸套质,缸套质,缸套质,缸套质量为量为量为量为MMMM,通过弹簧吊在天花板上,气缸,通过弹簧吊在天花板上,气缸,通过弹簧吊在天花板上,气缸,通过弹簧吊在天花板上,气缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸套间无摩擦套间无摩擦套间无摩擦套间无摩擦,活塞面积为活塞面积为活塞面积为活塞面积为SSSS,大气压强为,大气压强为,大气压强为,大气压强为PPPP0000,则下列说法正确的是,则下列说法正确的是,则下列说法正确的是,则下列说法正确的是()()()()AAAA、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为MgMgMgMgBBBB、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mgmgmgmgCCCC、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为PPPP0000-Mg/S-Mg/S-Mg/S-Mg/SDDDD、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为PPPP0000+mg/S+mg/S+mg/S+mg/SC试题分析:
试题分析:
以缸套为研究对象,有,所以封闭气体的以缸套为研究对象,有,所以封闭气体的压强,压强,故应选故应选C点评:
点评:
.对于此类问题,选好研究对象,对对于此类问题,选好研究对象,对研究对象进行受力分析是关键研究对象进行受力分析是关键
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