《上课：密闭气体压强的计算教学文案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《上课：密闭气体压强的计算教学文案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题：密闭气体专题：密闭气体(qt)(qt)压强的计压强的计算算第八章气体第八章气体(qt)(qt)第一页，共23页。1关于摄氏温度和热力学温度的换算中，下列错误(cuw)的是：A10等于283K B升高10就是升高283KC-10等于263KD降低到-10就是降低到263K说明说明(shumng)(shumng)： T=t+273K T=t+273K； t=T t=T第二页，共23页。2 2关于密闭容器关于密闭容器(rngq)(rngq)中气体的压强：中气体的压强：A A是由气体受到重力所产生的是由气体受到重力所产生的B B是由气体分子间的相互作用力（吸引是由气体分子间的相互作用力（吸引 和
2、排斥）产生的和排斥）产生的C C是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的的D D当容器当容器(rngq)(rngq)自由下落时将减小为零自由下落时将减小为零说明：产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，说明：产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀形成对器壁各处均匀(jnyn)的持续的压力而产生。的持续的压力而产生。第三页，共23页。3 3一瓶气体一瓶气体(qt)(qt)的瓶内压强是的瓶内压强是1Pa1Pa，那么：那么：A A每个分子产生的压强是每个分子产生的压强是1Pa1PaB B每个分子平均产生的压强是每个分子平均产生的压强是1Pa1Pa
3、C C瓶内任何地方的压强都是瓶内任何地方的压强都是1Pa1PaD D瓶的内表面瓶的内表面1m21m2面积上气体面积上气体(qt)(qt)产产生的压力是生的压力是1N1N第四页，共23页。4 4关于大气压强，下列关于大气压强，下列(xili)(xili)判断正确判断正确的是：的是： A A是由地球对大气的吸引所产生的是由地球对大气的吸引所产生的B B方向总是竖直向下的方向总是竖直向下的C C在一定高度内随海拔高度增加而有规律在一定高度内随海拔高度增加而有规律地减小地减小D D完全是由大气的温度所决定完全是由大气的温度所决定说明：说明：“碰撞碰撞”是产生是产生(chnshng)(chnshng)大
4、气压大气压的微观实质的微观实质 第五页，共23页。5 5当大气压为当大气压为76cmHg76cmHg时，做托里时，做托里(tu l)(tu l)拆利实验，拆利实验，托里托里(tu l)(tu l)拆利管内高出槽内水银面拆利管内高出槽内水银面74cm74cm，其原，其原因是：因是：A A托里托里(tu l)(tu l)拆利管的管径太大拆利管的管径太大B B托里托里(tu l)(tu l)拆利管不是直立的拆利管不是直立的C C托里托里(tu l)(tu l)拆利管上端有空气拆利管上端有空气 D D由于水银槽内的水银太少由于水银槽内的水银太少演示：托里演示：托里(tu l)拆利实验拆利实验压强单位：
5、帕斯卡，简称帕。压强单位：帕斯卡，简称帕。1 1帕帕=1=1牛牛/ /米米2 2或或1Pa=1N/m21Pa=1N/m2。 单位换算单位换算(hun sun)(hun sun)：1 1标准大气压标准大气压=760=760毫米汞柱毫米汞柱=1.013105=1.013105帕。帕。1atm=760mmHg=1.013105Pa1atm=760mmHg=1.013105Pa）。）。 第六页，共23页。理论依据理论依据液体压强液体压强(yqing)(yqing)的计算公式的计算公式 p = p = ghgh。连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断
6、）的同一水平面上的压强体不间断）的同一水平面上的压强(yqing)(yqing)是相等的。是相等的。一、平衡态下液体封闭气体一、平衡态下液体封闭气体(qt)压强的计压强的计算算第七页，共23页。 取取等等压压面面法法：根根据据同同种种液液体体(yt)(yt)在在同同一一水水平平液液面面处处压压强强相相等等，在在连连通通器器内内灵灵活活选选取取等等压压面面由由两两侧侧压压强相等列方程求解压强强相等列方程求解压强 例例如如图图中中，同同一一液液面面C C、D D处处压压强强相相等等 pA pAp0p0ph.ph.第八页，共23页。练习练习1 1：计算：计算(j sun)(j sun)图中各种情况下
7、，被封图中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHgp0=76cmHg，图，图中液体为水银）中液体为水银）第九页，共23页。SmmS例例2：气体对面气体对面气体对面气体对面(dumin)(dumin)的压力与面垂直的压力与面垂直的压力与面垂直的压力与面垂直: : F=PSF=PSGP0SPSPS = = P0S+mgGPSP0SNS PS PS = =mg +P0 0ScosPS PS = mg+P P0S S第十页，共23页。MmSMmS以活塞以活塞以活塞以活塞(husi)(husi)为研为研为研为研究对象究对象究对象究对象以气缸为研究以气缸为
8、研究(ynji)对象对象mg+PS = P P0SMg+PS Mg+PS = P P0 0S S第十一页，共23页。例例：三三个个长长方方体体容容器器中中被被光光滑滑的的活活塞塞封封闭闭一一定定质质量量(zhling)(zhling)的的气气体体。如如图图3 3所所示示，M M为为重重物物质质量量(zhling)(zhling)，F F是是外外力力，p0p0为为大大气气压压，S S为为活活塞塞面面积积，G G为为活活塞塞重重，则压强各为：则压强各为：第十二页，共23页。hhh例例例例1 1：下列各图装置均处于：下列各图装置均处于：下列各图装置均处于：下列各图装置均处于(chy)(chy)静止状
9、态。设大气压强静止状态。设大气压强静止状态。设大气压强静止状态。设大气压强为为为为P0P0，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体，用水银封闭一定量的气体在玻璃管中，求封闭气体的压强的压强的压强的压强P P。P =P P0P =P0 0+ghP P = =P0 0- ghP =gh第十三页，共23页。hhh连通器原理：同种连通器原理：同种(tn zhn)液体在同一高度液体在同一高度压强相等压强相等P P =P0+ +ghP =P0- - ghP =P P0- ghgh第十四页，共23页。PPP第十
10、五页，共23页。u如图如图4 4所示，在一端封闭所示，在一端封闭的的U U形管内，三段水银柱形管内，三段水银柱将空气柱将空气柱A A、B B、C C封在管封在管中，在竖直中，在竖直(sh zh)(sh zh)放放置时，置时，ABAB两气柱的下表两气柱的下表面在同一水平面上，另面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别两端的水银柱长度分别是是h1h1和和h2h2，外界大气的，外界大气的压强为压强为p0p0，则，则A A、B B、C C三三段气体的压强分别是多段气体的压强分别是多少？少？第十六页，共23页。 求用固体（如活塞等）封闭求用固体（如活塞等）封闭求用固体（如活塞等）封闭求用固体（如活塞等）
11、封闭(fngb)(fngb)(fngb)(fngb)在静止容器内的气体在静止容器内的气体在静止容器内的气体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。然后根据平压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。衡条件求解。衡条件求解。衡条件求解。二、平衡态下活塞、气缸密闭二、平衡态下活塞、气缸密闭(mb)气体压强的气体压强的计算计算第十七页，共23页。 训练训练训练训练(xnlin)2(xnlin)2(xnlin)2(xnlin)2：如图所示，活塞质量为：如图所示，活塞
12、质量为：如图所示，活塞质量为：如图所示，活塞质量为m m m m，缸套质量为，缸套质量为，缸套质量为，缸套质量为M M M M，通过弹簧吊在天花板上，通过弹簧吊在天花板上，通过弹簧吊在天花板上，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸气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S S S S，大气压强为，大气压强为，大气压强为，大气压强为P0P0P0P0，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
13、列说法正确的是( )( )( )( )A A、内外空气对缸套的总作用力方向、内外空气对缸套的总作用力方向(fngxing)(fngxing)向上，向上，大小为大小为MgMgB B、内外空气对缸套的总作用力方向、内外空气对缸套的总作用力方向(fngxing)(fngxing)向下，向下，大小为大小为mgmgC C、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为P0-Mg/SP0-Mg/SD D、气缸内空气压强为、气缸内空气压强为P0+mg/SP0+mg/SACAC第十八页，共23页。例例3 3：试计算下述情况：试计算下述情况(qngkung)(qngkung)下密闭气体下密闭气体的压强的压强 ，已知大气压，
14、已知大气压P0,P0,左图中水银柱的长度左图中水银柱的长度为为L L，右图中活塞与气缸间无摩擦。，右图中活塞与气缸间无摩擦。 FmSM自由下滑自由下滑光滑水平面光滑水平面11111212第十九页，共23页。如如图图示示：一一圆圆筒筒形形气气缸缸，静静置置于于地地面面上上，气气缸缸筒筒的的质质量量为为M，活活塞塞（连连同同手手柄柄）的的质质量量为为m，气气缸缸内内部部横横截截面面积积为为S S大气压大气压为为P。平衡时，气缸容积为。平衡时，气缸容积为V。试问：试问： 1 1、分析活塞（连同手柄）受力情况、分析活塞（连同手柄）受力情况 求出缸内气体对活塞的压力大小求出缸内气体对活塞的压力大小 N=
15、 = 2、求出缸内气体的压强、求出缸内气体的压强 P= = 3、若若用用手手提提住住活活塞塞手手柄柄缓缓慢慢上上提提，设设气气缸缸足足够够长长，不不计计气气缸缸内内气气体体重重和和各各处处摩摩擦擦试试分分析析气气缸缸刚刚被被提提离离地地面面时时的受力情况。的受力情况。 （1 1）缸内气体对缸底的压力）缸内气体对缸底的压力 N= = （2 2）缸内气体对缸底的压强）缸内气体对缸底的压强 P= = * *（3 3）若不考虑温度变化缸内气体体积）若不考虑温度变化缸内气体体积 V= = * *（4 4）此时，活塞上升的距离）此时，活塞上升的距离 X= = （5 5）此时，缸内气体对活塞压力）此时，缸内
16、气体对活塞压力 N= = （6 6）此此时时活活塞塞（连连同同手手柄柄）的的受受力力情情况况，作作用用于于手手柄柄拉力拉力 F= =第二十页，共23页。 当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求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（如与气体相关封闭气体压强，首先要选择恰当的对象（如与气体相关封闭气体压强，首先要选择恰当的对象（如与气体相关封闭气体压强，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（特别注的液体、活塞等
17、）并对其进行正确的受力分析（特别注的液体、活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注的液体、活塞等）并对其进行正确的受力分析（特别注意分析内外意分析内外意分析内外意分析内外(niwi)(niwi)(niwi)(niwi)的压力）然后应用牛顿第二定律列的压力）然后应用牛顿第二定律列的压力）然后应用牛顿第二定律列的压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。方程求解。方程求解。方程求解。三、非平衡态下密闭气体三、非平衡态下密闭气体(qt)压强的计算压强的计算第二十一页，共23页。 练习练习练习练习3 3 3 3： 如图所示的试管内由水银如图所示的试管内由水银如图所示的试管内由水银如图所示的试管内由水银(s
18、huyn)(shuyn)(shuyn)(shuyn)封有一定质量的气体，已封有一定质量的气体，已封有一定质量的气体，已封有一定质量的气体，已知水银知水银知水银知水银(shuyn)(shuyn)(shuyn)(shuyn)柱的长度为柱的长度为柱的长度为柱的长度为L1L1L1L1，大，大，大，大气压强为气压强为气压强为气压强为P0P0P0P0，当试管绕开口端的竖直，当试管绕开口端的竖直，当试管绕开口端的竖直，当试管绕开口端的竖直轴以角速度轴以角速度轴以角速度轴以角速度在水平面内匀速转动时在水平面内匀速转动时在水平面内匀速转动时在水平面内匀速转动时水银水银水银水银(shuyn)(shuyn)(shu
19、yn)(shuyn)柱到管口的距离为柱到管口的距离为柱到管口的距离为柱到管口的距离为L2 L2 L2 L2 ，又知试管的横截面积为，又知试管的横截面积为，又知试管的横截面积为，又知试管的横截面积为S S S S，水银，水银，水银，水银(shuyn)(shuyn)(shuyn)(shuyn)密度为密度为密度为密度为。求管内气体的压强为多少？求管内气体的压强为多少？求管内气体的压强为多少？求管内气体的压强为多少？第二十二页，共23页。类型类型(lixng)1.平衡态下液体平衡态下液体(yt)密封气体的压密封气体的压强强2.平衡态下气缸活塞平衡态下气缸活塞(husi)密封气体的密封气体的压强压强3.非平衡态下密闭气体的压强非平衡态下密闭气体的压强归纳总结：气体压强计算归纳总结：气体压强计算思路思路方法方法步骤步骤1. 1.定对象定对象定对象定对象2. 2.分析力分析力分析力分析力3. 3.用规律用规律用规律用规律整体整体整体整体部分部分部分部分缸体缸体缸体缸体活塞活塞活塞活塞液柱液柱液柱液柱平衡态平衡态平衡态平衡态 F F合合合合=0 =0 （平衡条件）（平衡条件）（平衡条件）（平衡条件）非平衡态非平衡态非平衡态非平衡态 F F合合合合= =mama（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）（牛顿第二定律）第二十三页，共23页。
