高中物理封闭气体压强的计算
高中关于压强知识点总结
高中关于压强知识点总结1. 压强的基本概念压强是指单位面积上承受的压力大小，是一个描述力在单位面积上的作用情况的物理量。
在物理学中常用符号P表示，单位为帕斯卡（Pa）。
压强的定义可以用公式表示为：\[P=\frac{F}{A}\]其中，P表示压强，F表示作用力，A表示受力面积。
压强的大小取决于作用力的大小和受力面积的大小。
当作用力增大或受力面积减小时，压强会增大；反之，压强会减小。
因此，压强是一个与作用力和受力面积密切相关的物理量。
2. 压强的计算方法压强的计算方法可以根据不同情况进行分类。
1）均匀物体上的压强当作用力均匀作用在一个物体的表面上时，可以用公式\[P=\frac{F}{A}\]来计算压强。
在这种情况下，作用力和受力面积可以是均匀的，因此可以直接利用这个公式进行计算。
2）不均匀物体上的压强当作用力不均匀作用在一个物体的表面上时，需要根据受力面积的不同来分段计算压强。
具体来说，可以将物体划分为若干个小面积，并分别计算每个小面积上的压强，然后将它们相加来求得整个物体的压强。
3）液体和气体中的压强液体和气体中的压强计算方法有所不同。
在液体中，压强可以用液体的密度和液体高度来表示，即\[P=\rho gh\]其中ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体高度。
在气体中，压强可以用气体的温度和体积来表示，即\[P=\frac{F}{A}\]3. 压强在生活中的应用压强在生活中有着广泛的应用，这些应用涉及到工程、建筑、交通等各个领域。
下面我将介绍一些实际应用中常用到的压强知识。
1）建筑工程中的压强在建筑工程中，我们经常需要考虑到建筑物表面所受的压强。
例如，在设计大型建筑物的结构时，需要计算大风或地震等自然力对建筑物表面的作用力，从而确定建筑物的稳定性和安全性。
2）车辆制动系统中的压强在汽车、火车等车辆的制动系统中，我们需要考虑制动器对车轮的压力大小。
这一方面可以通过提高制动器的压强来增加制动效果，另一方面也需要考虑到制动器对车轮的压力大小对车轮的磨损和持久性的影响。
压强高中公式
压强高中公式
压强高中公式是一个重要的物理公式，它用于计算物体在单位面积上所受到的压力。
这个公式通常表示为p=F/S，其中p代表压强，F代表施加在物体上的力，S代表物体的受力面积。
这个公式可以应用于许多不同的场景，例如在工程学中计算建筑物或机械部件的承载能力，在气象学中计算大气压强等等。
在应用这个公式时，需要注意的是，压强和力是向量，即它们有方向和大小，而受力面积必须是垂直于力的方向上的面积。
在解决具体的压强问题时，还需要考虑一些其他的因素，例如液体的密度、重力加速度等。
例如，在计算液体内部的压强时，可以使用公式p=ρgh，其中ρ代表液体的密度，g代表重力加速度，h代表液体的高度。
此外，还有一些其他的压强公式可以用于解决不同类型的问题。
例如，在计算气体压强时，可以使用玻意耳定律和查理
定律等气体实验定律来解决问题。
这些公式可以根据不同的气体状态和条件进行选择和运用。
总之，压强是一个非常重要的物理量，它可以影响物体的机械性能、能量传递和热力学性质等多个方面。
通过掌握这些压强公式，我们可以更好地理解和应用这些物理原理，为我们的生活和工业生产带来更多的便利和效益。
【高中物理】专题封闭气体的压强和气体变质量问题 高中物理同步备课(人教版2019选择性必修第三册)
例题分析
例：如图所示,长50 cm的玻璃管开口向上竖直放置,用15 cm长的水银柱封闭了一
段20 cm长的空气柱,外界大气压强相当于75 cm水银柱产生的压强。现让玻璃管自
由下落。不计空气阻力,求稳定时气柱的长。(可以认为气柱温度没有变化)
解析:假设自由下落过程中,水银没有溢出。根据玻意耳定律得
p1l1S=p2l2S
为p0=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原
来位置时管中空气柱的长度（在转动过程中没有发生漏气，气体状态变化可视为等温变化）。
法二：在气体与水银相接触处，水银柱上取一液片为研
究对象，其处于静止状态，根据受力平衡确定气体各状
态的压强。
解析：
玻璃管开口向上时
知识点拨
1．一只手握住玻璃管中部，在管内灌满水银，排出空气，用另一只手指紧紧堵住
玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，待开口端全部浸入水银槽
内时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银液面停止下降时，读出此时水银液柱
与水槽中水平液面的竖直高度差，约为760mm。
2．逐渐倾斜玻璃管，发现管内水银柱的竖直高度不变。
析，列平衡方程求气体压强。
(2)①pA＝p0－ph＝71 cmHg
②pA＝p0－ph＝66 cmHg
③pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81 cmHg
④pA＝p0－ph＝71 cmHg pB＝pA－ph＝66 cmHg
例题分析
例：如图所示,在长为57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高
（1）玻璃管水平放置时，管内气体的长度。
（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。（假设水银没有流出）
高中化学压强知识点总结
高中化学压强知识点总结一、压强的基本概念压强是指单位面积上的力的大小，是描述物体表面受到压力的物理量。
在高中化学中，压强的概念主要应用于气体，即气体压强。
气体压强是由于气体分子与容器壁的碰撞而产生的，其大小与气体分子的数密度和分子的平均动能有关。
二、理想气体定律理想气体定律是描述理想气体状态的基本方程，表达式为 \( PV =nRT \)，其中 \( P \) 代表压强，\( V \) 代表气体体积，\( n \)代表气体的物质的量，\( R \) 是理想气体常数，\( T \) 代表气体的绝对温度。
该定律假设气体分子之间没有相互作用力，并且分子本身的体积可以忽略不计。
三、气体压强的测量气体压强的测量通常使用压强计进行。
常见的压强计有水银压强计和无水银压强计两种。
水银压强计通过测量水银柱的高度来确定压强的大小，而无水银压强计则使用弹性金属膜或其他材料来感应压强的变化。
四、气体压强的计算1. 玻意耳定律：在恒定温度下，气体的压强和体积成反比，即\( P_1V_1 = P_2V_2 \)。
2. 查理定律：在恒定体积下，气体的压强和绝对温度成正比，即\( P \propto T \)。
3. 盖-吕萨克定律：在恒定压强下，气体的体积和绝对温度成正比，即 \( V \propto T \)。
五、实际气体与理想气体的差异实际气体由于分子间存在相互作用力以及分子本身具有一定的体积，在低压和高温条件下，其行为接近理想气体。
但在高密度和低温度条件下，实际气体的压强会低于理想气体的预测值，这是因为分子间的作用力导致分子碰撞的减少。
六、气体混合定律当多种气体混合在一起时，混合气体的总压强等于各组分气体压强的总和，前提是各组分气体的分子间不发生化学反应。
这一定律称为道尔顿分压定律。
七、气体溶解度与亨利定律气体的溶解度是指在一定温度和压强下，气体在溶剂中的最大溶解量。
亨利定律描述了在低浓度下，气体在液体中的溶解度与其压强成正比，表达式为 \( S = kHP \)，其中 \( S \) 代表气体的溶解度，\( kH \) 是亨利定律常数，\( P \) 代表气体的压强。
高中物理选三 第2节 气体的等温变化
等温变化的图像及应用
两种图线 内容
[学透用活] p-V1 图线
p-V 图线
图线 特点
物理意义
一定质量的气体，温度不 一定质量的气体，在温度
变时，p
与V1 成正比，在
p
1 -V
不变的情况下，p
与
V
成
图像上的等温线应是过原 反比，因此等温过程的 p-V
点的直线
图线是双曲线的一支
温度高低
一定质量的气体，温度越 直线的斜率为 p 与 V 的乘
[典例2] (2018·全国卷Ⅰ)如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制 成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上 部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开 始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。现将 K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将 K 关闭， 活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6 。不计活塞的质量和体积，外界温度保 持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。
第 2 节 气体的等温变化
1.知道什么叫作气体的等温变化。 2.学会通过实验的手段探究气体等温变化的规律，体验科学探究过程。 3.理解气体等温变化的 p -V 图像及其意义。 4.会用玻意耳定律进行有关计算。
一、探究气体等温变化的规律 1．填一填 (1)等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其 压强 与 体积 变 化时的关系。 (2)实验探究 ①实验装置：如图所示。
是不同的，B、D 正确，C 错误。 答案：ABD
3．如图所示，一定质量的封闭气体由状态 A 沿直线 AB 变化到状态 B，在此
过程中气体温度的变化情况是
()
A．一直升高 C．先升高后降低
高中物理压强与气体的体积关系
高中物理压强与气体的体积关系物理是自然科学的一个重要分支，研究物质、能量以及它们之间的相互转换关系。
在高中物理中，我们学习了许多与气体有关的知识，其中包括压强与气体的体积关系。
本文将探讨高中物理中压强与气体体积之间的关系，以及它们的应用。
一、理论基础压强是指单位面积上受到的压力。
在物理学中，常用希腊字母P表示压强，单位是帕斯卡（Pa）或者大气压（atm）。
气体的体积指的是气体占据的空间大小，以立方米（m³）为单位。
根据理想气体状态方程PV=nRT（P为压强，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常量，T为气体的温度），可以得出气体压强与体积之间的关系。
如果温度和物质的摩尔数保持不变，那么气体压强与体积成反比。
二、实验验证为了验证理论的正确性，我们可以进行相应的实验。
实验装置包括一个封闭的容器和一个活塞。
首先，在容器内注入一定量的气体，然后利用活塞改变气体的体积。
在不同的体积下，记录气体的压强，并进行数据处理。
通过实验得到的数据可以绘制成一条曲线图，横轴表示气体体积的变化，纵轴表示气体压强的变化。
根据理论基础中的公式，我们可以预测到这条曲线应该是一个反比例关系的曲线。
将实验数据与预测曲线进行比较，可以验证我们的推测是否正确。
三、应用案例压强与气体体积的关系在日常生活和工程技术中有着广泛的应用。
以下是一些具体案例：1. 自行车内胎充气：当自行车内胎气压过低时，骑行将会变得吃力，因为气体无法提供足够的支撑力。
为了调节胎压，我们可以利用气筒将气体充入胎内。
通过增加气体的体积，可以使胎压增大，提高骑行的舒适度和效率。
2. 减压救生衣：减压救生衣可以帮助人们在紧急情况下保持浮力和生命安全。
当救生衣充满气体时，其体积会显著增大，从而使救生衣产生足够的浮力，保证人们在水中不会下沉。
3. 利用气体进行工业生产：在一些工业生产中，需要对气体进行控制和利用。
通过控制气体的压强和体积，可以实现精确的反应条件和产品控制。
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3
第2节气体的等容变化和等压变化1.查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比，即p T＝C 。
2．盖－吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比，即V T＝C 。
3．玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。
一、气体的等容变化 1．等容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化。
2．查理定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的体积不变。
3．等容线一定质量的气体，在体积不变时，其p T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等容线。
二、气体的等压变化 1．等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化。
2．盖－吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式：V ＝CT 或V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的压强不变。
3．等压线一定质量的气体，在压强不变时，其V T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等压线。
1．自主思考——判一判(1)气体的温度升高，气体体积一定增大。
(×)(2)一定质量的气体，在压强不变时体积与温度成正比。
(×)(3)一定质量的某种气体，在压强不变时，其V T 图像是过原点的直线。
(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下，气体的压强与摄氏温度成正比。
(×) (5)pV ＝C 、p T ＝C 、V T＝C ，三个公式中的常数C 是同一个值。
(×) 2．合作探究——议一议(1)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，你知道其中的原因吗？提示：手表表壳可以看成一个密闭容器，出厂时封闭着一定质量的气体，登山过程中气体发生等容变化，因为高山山顶附近的压强比山脚处小很多，内外压力差超过表盘玻璃的承受限度，便会发生爆裂。
气体压强及计算
解析：水银柱做匀速圆周运动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供，应用牛顿第 二定律列方程进行计算.气体问题中应用牛顿第二定律列式时，式中气体压力F=pS中 的“p”必须采用国际单位， 如题中告诉压强为75 cmHg，则应写成p=ρgh=13.6×103×9.8×75×10-2 Pa.
选取水银柱为研究对象， 转动所需向心力由液柱两侧气体压力差提供 （p-p0）S=mω2R
1、连通器原理：同一种液体在同一水平面上的压强相等。 巧取等压液面。
2、平衡条件法： 求用液体（水银）、固体（活塞）封闭在静止容器中的气体的压强时，应对液体或 固体进行受力分析，然后根据平衡条件列方程进行求解。
典例分析1：如图，设大气压为P0，试求玻璃管中被水银封闭的气体的压强？
h1
h2
h3
课堂练习
式中：m=ρl1S，
l1 2
解得：
P
P0
l12 (l2
l0
l1 2
)
课堂练习
如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的， 下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板与容器内 壁的摩擦.若大气压强为P0，则被圆板封闭在容器中的气体压强？
水银柱相对玻璃管静止,则二者加速度相等, 以水银柱为研究对象，对其进行受力分析如 图所示； 以水银柱为研究对象应用牛顿第二定律有： mgsin30°+p0s-ps=ma 解得；p=p0=76 cmHg
典例分析4、如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，静止时气柱长为L0，大气
压强为P0.当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为L.其他尺寸如 图所示.求转动时的气体压强（设温度不变，管截面积为S，水银密度为ρ）.
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专题：密闭气体压强的计算
一、平衡态下液体封闭气体压强的计算
1. 理论依据
①液体压强的计算公式p = ρgh。
②液面与外界大气相接触。
则液面下h处的压强为p = p0 + ρgh
③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（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）
④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的。
2、计算的方法步骤（液体密封气体）
①选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象
②分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程
③解方程，求得气体压强
例1：试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P0，水银的密度为ρ，管中水银柱的长度均为L。
均处于静止状态
8
练1：计算图一中各种情况下，被封闭气体的压强。
（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银
图一
练2、如图二所示，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？
、练3、如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽
中，封闭着两段空气柱1和2。
已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求
空气柱1和2的压强。
θθ
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
1. 解题的基本思路
（1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图；
（2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。
注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。
例2 如图四所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M 。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为P 0，则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于（ ） A. P Mg S 0+cos θ B. P Mg S 0cos cos θθ+ C.
P Mg S 02+cos θ D. P Mg S 0+
图四
练习4：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。
如图五所示，M 为重物质量，F 是外力，p0为大气压，S 为活塞面积，G 为活塞重，则压强各为：
练习5、如图六所示，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(P 0为大气压强)( )
A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg
B 、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg
C 、气缸内空气压强为P 0-Mg/S
D 、气缸内空气压强为P 0+mg/S
练习6、所示，水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S S a b 和且S S a b >，它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动，气缸内封有气体。
当活塞处于平衡状态时，气缸A 、B 内气体的压
强分别为P P a b 和（大气压不为零），则下列正确的是（ ）
A. P P S S a b b a ：：=
B. P P a b >
C. P P a b <
D. P P a b =
三、非平衡态下密闭气体压强的计算
1. 解题的基本思路
（1）恰当地选取研究对象（活塞、气缸、水银柱、试管或某个整体等），并对其进行受力分析；
（2）对研究对象列出牛顿第二定律方程，结合相关方程求解。
2. 典例
例3 如图八所示，有一段12cm 长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量
的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑的过程
中被封住气体的压强P 为（大气压强P cmHg 0760=）（ ）。
A. 76cm Hg
B. 82cm Hg
C. 88cmHg
D. 70cmHg
练7、 如图九所示，质量为M 的汽缸放在光滑水平地面上，活塞质量为m ，
面积为S 。
封住一部分气体，不计摩擦，大气压强为，若在活塞上加一
水平向左的恒力F ，求汽缸、活塞共同加速运动时，缸内气体的压强。
（设
温度不变）
针对训练
1.在图中，试管内由水银封有一定质量的气体，当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时空气柱长为l 0，其他尺寸如图所示，大气压强为p 0．求转动时的气体压强(设温度不变，试管截
面积为s ，水银密度为ρ)．
2．如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U 形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p 0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为p a =________cmHg,p b =__________cmHg,p c =_______cmHg,p d =_________cmHg.
3如图所示，两端开口的U 形管内有两段水柱AB 、CD 封住一段空气柱BC ，已知CD 高为1h ，AB 高度差为2h ，大气压强为0p 。
则( )。
(A)封闭气体的压强为10h p + (B)封闭气体的压强为20h p +
(C)封闭气体的压强为210h h p ++ (D)封闭气体的压强为2102h h p ++
4．如图20-7所示，图(a )为水银压强计，其U 形管内液面高度差为h ，水银的密度为ρ，外界大气压强为0p 。
此时容器内待测气体的压强p 为 。
在图(b )中，水平放置的汽缸上有一质量为1m 、底面积为1S 的活塞，在活塞上方再放置一个质量为2m 、底面积为2S 的
圆柱体金属块。
若外界大气压强仍为0p 。
则汽缸内气体的压强'P 为 。
5小车上固定一面积为S 的一端封闭的玻璃管，管内用长为 的水银柱封住一段气体（如
图所示），若大气压强为P 0，则小车以加速度a 向左加速运动时，管内气体压强为
_______________（水银的密度为ρ）
6如图所示， ABC 三只相同的试管，一端封闭一端开口，封闭端有一个小环由细线悬
挂在天花板上，开口端插入水银槽中，试管内封有气体，三管静止时，三根细线之张
力分别为A T 、B T 、C T 。
A 管内水银面比管外高，则三管中气体压强最小的是 管。
A T 、
B T 、
C T 的大小的关系是： 。
7如图，两端封闭、粗细均匀的U 形管侧向放置，内有两段汞柱封闭a 、b 、c 三段气体，
则三部分气体压强的关系为： 。
A 、p a = p b = p c
B 、p b = p c > p a
C 、p c > p a > p b
D 、p c > p b = p a
8一圆柱形汽缸开口向下竖直放置，活塞质量为m 、横截面积为S ，大气压强为0p ，缸内封
有气体。
当汽缸固定且活塞静止时，缸内气体的压强为 。
竖直自由下落过程中，缸内气体的压强为 。
9如图所示圆柱形汽缸，汽缸质量为100 kg ，活塞质量为10 kg ，横截面积为0．1m 2，大气压强为5100.1⨯Pa ，求下列情况下缸内气体的压强：
(1)汽缸开口向上、竖直放在水平地面上。
(2)拉住活塞将汽缸提起并静止在空中。
(3)将汽缸竖直倒挂。
10如图两个半径不同的圆柱体固定容器上、下相对放置，两端AB 封有气体，两活塞用轻杆相连，总重为G ，大气压强为0p ，活塞与容器壁无摩擦，大活塞面积为2S ，小活塞面积为S ，求A p 和B p 的关系
A
C B。