导 专题归纳突破 专题一气体压强的计算方法 封闭气体压强的计算是应用气体实验定律的基础,大致可分 为液体封闭气体压强的计算和固体封闭气体压强的计算。 1.平衡时液体封闭气体压强的计算:液体封闭气体压强的计 算的典型问题是水银柱封闭气体压强的计算,常采用的方法 如下所示
导航 专题一 气体压强的计算方法 封闭气体压强的计算是应用气体实验定律的基础,大致可分 为液体封闭气体压强的计算和固体封闭气体压强的计算。 1.平衡时液体封闭气体压强的计算:液体封闭气体压强的计 算的典型问题是水银柱封闭气体压强的计算,常采用的方法 如下所示。 专题归纳突破
(1)取等压面法:根据同种液体在同一水平液面处压强相等 导航 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。 如图所示,C、D在同一液面处,两点压强相等,所以封闭气体 的压强p=po+pgh(其中h为液面间的竖直高度差,不一定是液 柱的长度p为液体密度)。 B
导航 (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。 如图所示,C、D在同一液面处,两点压强相等,所以封闭气体 的压强p=p0+ρgh(其中h为液面间的竖直高度差,不一定是液 柱的长度,ρ为液体密度)
(2)参考液片法:通常是在液体的最低点选取假想的液体薄 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,进而求得封闭气 体的压强。 如图所示,设U形管的横截面积为S,在其最低处取一液片B, 由其两侧受力平衡可知 pS+pghoS-poS+pghoS+pghS 即得p=po+pgh
导航 (2)参考液片法:通常是在液体的最低点选取假想的液体薄 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,进而求得封闭气 体的压强。 如图所示,设U形管的横截面积为S,在其最低处取一液片B, 由其两侧受力平衡可知 pS+ρgh0S=p0S+ρgh0S+ρghS 即得p=p0+ρgh
导 2.平衡时固体封闭气体压强的计算:固体封闭气体压强计算 的典型问题是汽缸和活塞封闭气体压强的计算,通常选活塞 或汽缸为研究对象,对其进行受力分析,列平衡方程求封闭气 体的压强。 3.容器加速运动时,封闭气体压强的计算:当容器加速运动时, 通常选与气体相关联的液体柱、固体等为研究对象,分析研 究对象的受力情况,再根据运动情况,运用牛顿第二定律列方 程,可求得封闭气体的压强
导航 2.平衡时固体封闭气体压强的计算:固体封闭气体压强计算 的典型问题是汽缸和活塞封闭气体压强的计算,通常选活塞 或汽缸为研究对象,对其进行受力分析,列平衡方程求封闭气 体的压强。 3.容器加速运动时,封闭气体压强的计算:当容器加速运动时, 通常选与气体相关联的液体柱、固体等为研究对象,分析研 究对象的受力情况,再根据运动情况,运用牛顿第二定律列方 程,可求得封闭气体的压强
【典型例题1】如图所示,一上端开口、下端封闭的 细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长L,=25.0 cm的空气柱,中间有一段长L,=25.0cm的水银柱,上部空 气柱的长度l,=40.0cm。已知大气压强相当于75cm高 水银柱产生的压强。现将一活塞(图中未画出)从玻璃 管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为 l1'=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下 推的距离。 答案:15.0cm
导航 【典型例题1】如图所示,一上端开口、下端封闭的 细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1 =25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2 =25.0 cm的水银柱,上部空 气柱的长度l3 =40.0 cm。已知大气压强相当于75 cm高 水银柱产生的压强。现将一活塞(图中未画出)从玻璃 管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为 l1 '=20.0 cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下 推的距离。 答案:15.0 cm