专题：气体压强的计算(公开课)ppt课件.ppt
你在处理选修3-3习题作业时，困难最大的是什么？,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么？,公式： pV =C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、盖-吕萨克定律：,公式：,这些定律的适用范围是什么？,温度不太低，压强不太大.,【问题2】理想气体状态方程是什么？,一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管 p、V、T 都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。,公式：,或,内容：,专题：气体压强的计算,一、液柱（液体）的气体压强计算,1、压强的计算公式,液面下h 处，液体产生的压强为,P = g h,液面与外界大气相接触， 液面下 h 处的压强为,P= P0+ gh,h,h,P0,一、液柱（液体）的气体压强计算,1、压强计算公式,2、应用到的定律、原理,帕斯卡定律,加在密闭静液体（或气体）上的压强能够大小不变的由液体（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,容器中同一个密闭气体的压强处处相等,图中各种情况下，被封闭气体的压强（标准大气压强 P0 =76cmHg.图中液体为水银）,3、熟悉的陌生模型,76cmHg,51cmHg,63.5cmHg,51cmHg,101cmHg,图中各种情况下，被封闭气体的压强（标准大气压强 P0，图中液体为水银）,3、熟悉的陌生模型,如图，U形管两端等高，左端封闭，右端与大气相通。左管中A部分为真空，B 部分封有理想气体。图中L1=10 cm，L2=40 cm，L3=15 cm，大气压强P0=76cmHg。,求： （1）A，B 部分的气体压强 （2）B气柱下方水银柱的高度L4；,？,4、操刀练手,如图，一根上细下粗玻璃管,横截面积之比为1:2、粗端与细端都均匀，玻璃管的上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)有长为h水银封闭了一定质量的气体水银柱上端刚好达到粗端顶部，现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升当水银柱下端升高h/2时，,求： 密闭气体的压强；,？,4、操刀练手,P=P0+3h/2,如图，U形管右管内径为左管内径的 2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为400K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为 76 cmHg。现左管内气体的温度降低，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为 cmHg；,？,4、操刀练手,32.5,如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0 cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0=76.0 cmHg。,D,4、操刀练手,求： 放出部分水银前、后A侧空气柱的压强？,如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接当A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水面的高度差h应等于（ ）,D,4、操刀练手,A.0米 B.0.5米C.1米 D.1.5米,D,在两端开口粗细均匀的U形管中，右侧直管内有部分空气被水银柱跟大气隔开，如图所示，比较l1和l2的大小,4、操刀练手,l1,l2,若再设法向左管注入一些水银，则平衡后，左右两管的水银面高度差会如何变化？ 右管的空气长度会如何变化？,4、操刀练手,如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接人体静脉。,(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为_；,(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是_。(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定”),pBp0pA,恒定,如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则( ),4、操刀练手,A弯管左管内外水银面的高度差为hB若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升,ACD,如图所示，两端开口的弯折玻璃管竖直放置，左管有一段高为h1的水银柱，右管有一段高为h2的水银柱，中间一段水银柱将管内空气分为两段，三段水银柱均静止，则中间管内水银柱的高度h为为 .,D,4、操刀练手,AH1 - h2,BH1+h2,C,C（h1-h2）/2,D（h1+h2）/2,B,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。,二、气缸（活塞）的气体压强计算,（ 1 ）、解题的思路,1、静态的,长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图所示，M,m1,m2分别为重物、活塞、气缸的质量，F是外力，P0为大气压，S 为活塞面积，则压强各为：,（ 2 ）、熟悉的陌生模型,P4 =,（ 2 ）、熟悉的陌生模型,如图，质量为M气缸，内封闭有一定质量理想气体，开口向下竖直固定放置，活塞的截面积为S，质量为m0，活塞通过轻绳连接了一个质量为m的重物。若开始时气缸内理想气体的温度为T0，轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用，外界大气压强为p0，一切摩擦均不计且m0gp0S。,（3）、操刀练手,求： 重物刚离地时气缸内气体的压强；,如图，质量为M的气缸A中，用质量为m活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S。气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。若不计一切摩擦，当气体的温度升高10且系统稳定后（大气的压强为P0）,（3）、操刀练手,求： 温度升高前后气缸内气体的压强；,如图，竖直放置、开口向上的圆柱形汽缸内有a、b两个质量均为m的活塞，可以沿汽缸壁无摩擦上、下滑动。a是等厚活塞，b是楔形活塞，其上表面与水平面夹角。两活塞现封闭着初始温度T0的A、B两部分气体并保持静止，此时A气体体积 ，B气体体积 。已知图中汽缸横截面积S，外界大气压p0。求：,（3）、操刀练手,1）此时A、B两部分气体的压强？,2）若B活塞漏气则最终气缸气体的压强？,如图，有一个在水平面上固定放置的气缸，由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成，a、b、c的横截面积分别为3S、S和2S。已知大气压强为p0，两质量为mA ，mB的绝热活塞A和B用一个长为4l的轻杆相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气，开始时，两活塞静止在图示位置。现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动很小一段距离，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦。,（3）、操刀练手,1）求加热前后封闭气体的压强,2）若气缸是竖直放置的，加热前后封闭气体的压强？,（3）、操刀练手,如图所示，一向右开口的气缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有小挡板初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的pT图象能正确反映缸内气体压强变化情况的是(),（3）、操刀练手,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。,（ 1 ）、解题的思路,2、加速运动的,二、气缸（活塞）的气体压强计算,如图所示，质量为M导热气缸（内壁光滑）与导热活塞质量均m为缸内封闭一定质量的理想气体，放在光滑导热的水平面上，当用水平向右恒力F 拉动活塞，环境气压和温度不变。求：,（ 2 ）、熟悉的陌生模型,1）汽缸内的压强？,2）若用水平向右恒力F 作用在气缸上，汽缸内的压强？,如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。,（3）、操刀练手,如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现小车水平恒定加速度a向右运动。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。 求：气缸内气体的压强。,（3）、操刀练手,（3）、操刀练手,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）,1、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，管外壁与斜面的光滑，且斜面倾角=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）,课下作业,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,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，则下列说法正确的是( )(P0为大气压强),课下作业,已知：大气压强P0=1atm，则：甲、P乙、P丙、P,课下作业,如图4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？,课下作业,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),课下作业,课下作业,
