2023年高中物理新教材同步选修第三册 第2章 2 第1课时 封闭气体压强的计算.docx本文件免费下载 【共7页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com2气体的等温变化第1课时封闭气体压强的计算[学习目标]1.学会计算静止或匀速运动系统中封闭气体的压强.2.学会计算容器加速运动时封闭气体的压强.一、静止或匀速运动系统中封闭气体压强的计算导学探究(1)如图甲所示,C、D液面水平且等高,液体密度为ρ,重力加速度为g,其他条件已标于图上,试求封闭气体A的压强.(2)在图乙中,汽缸置于水平地面上,活塞质量为m,横截面积为S,汽缸与活塞之间无摩擦,设大气压强为p0,重力加速度为g,试求封闭气体的压强.小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案(1)同一水平液面C、D处压强相同,可得pA=p0+ρgh.(2)以活塞为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得mg+p0S=pS则p=p0+.知识深化1.取等压面法同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强.如图甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA=p0+ph;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1.2.力平衡法选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强.例1如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧静止吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞横截面积为S,大气压强为p0,重力加速度为g,则封闭气体的压强p为()A.p0+B.p0+C.p0-D.答案C解析以缸套究象,有为研对pS+Mg=p0S,所以封体的强闭气压p=p0-,故应选C.例2如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压强为p0,重力加速度为g,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p为()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.p0+B.p0+C.p0+D.p0+答案D解析以板究象,板受力分析,如所示,直方向受力平衡,圆为研对对圆图竖则pS′cosθ=p0S+Mg,因为S′=,所以p·cosθ=p0S+Mg,可得p=p0+.例3如图所示,竖直静止放置的U形管,左端开口,右端封闭,管内有a、b两段水银柱,将A、B两段空气柱封闭在管内.已知水银柱a长h1为10cm,水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm,大气压强为75cmHg,求空气柱A、B的压强分别是多少.答案65cmHg60cmHg解析管的截面设横积为S,选a的下端面考液面,受向下的力为参它压为(pA+ph1)S,受向上的大力气压为p0S,由于系于止,统处静状态则(pA+ph1)S=p0S,所以pA=p0-ph1=(75-10)cmHg=65cmHg,再选b的左下端面考液面,由通器原理知:液柱为参连h2的上表面的强等于处压pB,则(pB+ph2)S=pAS,所以pB=pA-ph2=(65-5)cmHg=60cmHg.二、容器加速运动时封闭气体压强的计算导学探究如图所示,玻璃管开口向上,竖直静止放置,外界大气压强为p0,液体密度为ρ,高度为h,重力加速度为g,若将上述玻璃管由静止自由释放,求下落过程中封闭气体的压强.小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com答案下落过程中对液柱受力分析如图所示由牛顿第二定律得:p0S+mg-pS=ma①a=g②联立①②解得p=p0.例4如图所示,光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞,活塞横截面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸,最后汽缸和活塞达到相对静止状态,求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压强为p0)答案p0+解析取汽缸和活塞整体究象,汽缸和活塞相止有:选为研对对静时F=(M+m)a①以活塞究象,由牛第二定律有:为研对顿pS-p0S=ma②立联①②解得:p=p0+.1.容器加速,通常体相的液柱、汽缸或活塞究象,其行当运动时选与气关联为研对并对进受力分析...

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