1、第 13 点 两类情况下气体压强的计算1容器静止或匀速运动时求封闭气体的压强(1)连通器原理:在连通器中,同一液体( 中间液体不间断)的同一水平液面上的压强是相等的(2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强 pgh 时,应特别注意 h 是表示液面间竖直高度,不一定是液柱长度(3)求由液体封闭的气体压强,应选择最低液面列平衡方程(4)求由固体封闭(如气缸或活塞封闭 )气体的压强,应对此固体(如气缸或活塞) 进行受力分析,列平衡方程2容器加速运动时求封闭气体的压强当容器加速运动时,通常选择与气体相关联的液柱、固体等作为研究对象,进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强对点例题
2、如图 1 所示,气缸悬挂在天花板上,缸内封闭着一定质量的气体 A,已知气缸质量为 m1,活塞的横截面积为 S,质量为 m2,活塞与气缸之间的摩擦不计,外界大气压为 p0,求气体 A 的压强 pA. 图 1解题指导 对活塞进行受力分析,如 图所示活 塞受三个力作用而平衡,由力的平衡条件可得 pASm 2g p0S,故 pAp 0 .m2gS答案 p 0m2gS技巧点拨 (1)无论哪种方法求压强,都是以与气体接触的可动固体或液体为研究对象,对其进行受力分析,然后依据其运 动状态列方程 (2)气体对与其接触的固体或液体的接触面的压力与接触面垂直如图 2 所示,粗细均匀的竖直倒置的 U 形管右端封闭,
3、左端开口插入水银槽中,管中封闭着两段空气柱 1 和 2.已知 h115cm,h 212cm,外界大气压强 p076cmHg,求空气柱 1 和 2 的压强答案 61cmHg 73cmHg 图 2解析 设空气柱 1 和 2 的压强分别为 p1和 p2,选水银柱 h1和下端管内与水银槽内水银面相平的液面 a 为研究对象,空气柱 1 的压强 p1通过水银柱 h1传递到液面 a 上,同 时水银柱 h1由于自重在 a 处产生的压强为 h1cmHg,从而可知液面 a 受到向下的压力为(p 1h 1cmHg)S,S 为液面 a 的面积液面 a 很薄,自重不计液面受到向上的压强是大气压强通过水银槽中水银传递到液面 a 的,故液面 a 受到向上的压力为 p0S.因整个水银柱 h1处于静止状态,故液面 a 所受向上、向下的压力相等,即(p 1h 1cmHg)Sp 0S,故空气柱 1 的压强为p161cmHg.空气柱 1 上端的 AB 为等高线, 则由连通器原理可知 pBp Ap 1.再以水银柱 h2的下端的液面 b 为研究对象,同理可求得空气柱 2 的压强为p2p 112cmHg73cmHg.