物理總選考部分 熱學(xué) 13-2-2 強(qiáng)化 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算

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1、氣體壓強(qiáng)的計(jì)算氣體壓強(qiáng)的計(jì)算0101020203030404備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練 課堂互動課堂互動 題組剖析題組剖析 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 課堂互動課堂互動1氣體和氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn) 2氣體壓強(qiáng)的計(jì)算氣體壓強(qiáng)是氣體分子熱運(yùn)動撞擊器壁產(chǎn)生的壓力，因此可根據(jù)平衡或牛頓運(yùn)動定律計(jì)算氣體壓強(qiáng)的大小。課堂互動課堂互動下圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式(1)活塞模型此類問題求壓強(qiáng)的基本方法：對“活塞”受力分析由平衡條件或牛頓第二定律列方程。如圖中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0。由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0SmgpS。則氣體的壓強(qiáng)為pp0mg/S。圖中的液柱也可以看成一個(gè)活塞，由于液柱處于

2、平衡狀態(tài)，所以pSmgp0S。則氣體壓強(qiáng)為pp0mg/Sp0gh。課堂互動課堂互動(2)連通器模型如圖示，U形管豎直放置。由帕斯卡定律知，同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等。所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線所示的等高線聯(lián)系起來。則有: pBgh2pA。而: pAp0gh1，所以氣體B的壓強(qiáng)為: pBp0g(h1h2)。該類問題與“活塞模型”沒有本質(zhì)的區(qū)別。1(2018山東聊城模擬)(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是()A若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時(shí)，壓強(qiáng)一定變大B若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變C若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積

3、內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加D若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變E氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定題組剖析題組剖析解析單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時(shí)，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時(shí)氣體壓強(qiáng)一定增大，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定，選項(xiàng)E正確。答案ACE題組剖析題組剖析2.如圖中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下

4、。兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1)題組剖析題組剖析3若已知大氣壓強(qiáng)為p0，在圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。轉(zhuǎn)到解析p0ghp0ghp0gh1題組剖析題組剖析轉(zhuǎn)回原題規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法(1)液片法：選取假想液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對象,分析液片兩側(cè)受力,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng)(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓

5、強(qiáng)(3)等壓面法：在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等,液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)pp0gh，p0為液面上方的壓強(qiáng)2.加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練】如圖,光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸,汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞,活塞面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸,最后汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài),求此時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p.(已知外界大氣壓為p0)一起向右勻加速通過牛頓運(yùn)動定律求解apsp0s解析 選取汽缸和活塞整體為研究對象:相對靜止時(shí)有：F(Mm)a再選活塞為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：pSp0Sma 解得：pp0mF/S(M+m)答案：pp0mF/S(M+m)