物理:气体的压强与体积的关系(含图详细讲解)教学内容

物理:气体的压强与体积的关系(含图详细讲解)教学内容
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气体的压强与体积的关系

一、知识要点:

1.知道体积、温度和压强是描述气体状态的三个参量;知道气体的压强产生的原因;知道热力学温标,知道绝对零度的意义,知道热力学温标与摄氏温标间的关系及其两者间的换算.

气体的三个状态参量

(1).温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。

热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。关系是t=T-T0,其中T0=273.15K。两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。

0K是低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近,但永远不能达到。

(2).体积:气体总是充满它所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。

(3).压强:气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的.压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均速率。若单位体积内分子数增大,分子的平均速率也增大,则气体的压强也增大。

一般情况下不考虑气体本身的重量,所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。

压强的国际单位是帕,符号Pa,常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是:1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg; 1 mmHg=133.3Pa。

2.会计算液体产生的压强以及活塞对封闭气体产生的压强.

例如:(1)液体产生的压强的几种图形

(2)活塞对封闭气体产生的压强的几种图形

气缸内气体的压强(大气压P0活塞重量为G ,砝码重量G1,汽缸重量G2)

P1=P0+G /S P2=P0+(G+G1)/S P3= P0+(G-F )/S

P= P 0 - pgh

0 +pgh

P= P 0 - pghcos θ

P= P 0

P= P 0 - pgh P= P 0 +pgh

P= P 0

-pgH

P4=P0 P5=P0-G /S P6=P0+(F-G)/S P7=P0-G2/S

3.学生实验:探究“用DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”

(1). 主要器材:注射器、DIS(压强传感器、数据采集器、计算机等). (2)实验目的:探究一定质量的气体在温度不变的条件下的压强与体积的关系 (3).注意事项:

①本实验应用物理实验中常用的控制变量法,探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程),气体的压强和体积的关系.

②为保持等温变化,实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位.同时,改变体积过程应缓慢,以免影响密闭气体的温度.为保证气体密闭,应在活塞与注射器壁问涂上润滑油,注射器内外气体的压强差不宜过大.

③实验中所用的压强传感器精度较高,而气体体积是直接在注射器上读出的,其误差会直接影响实验结果.

④在等温过程中,气体的压强和体积的关系在P —V 图像中呈现为双曲线.处理实验数据时,要通过变换,即画P 一1/V 图像,把双曲线变为直线,说明P 和V 成反比.这是科学研究中常用的数据处理的方法,因为一次函数反映的物理规律比较直接,容易得出相关的对实验研究有用的参数.

(4)实验结论:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积v 成反比,所以p-v 图线是双曲线,但不同温度下的图线是不同的。如图是一定质量的气体分别在t 1、t 2温度下等温变化的p-v 图线,其中温度较高的是t 2。

4.理解玻意耳定律的内容和使用条件,理解气体的等温变化,能应用玻意耳定律解决质量不变的气体等温变化的简单问题。知道P —V 图象,并认识图象在物理研究中的广泛应用。

(1)玻意耳定律内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强

p 与体积V 成反比。这个结论是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现的,叫做玻意耳定律。

(2)公式: pV= 恒量 p 1V 1=p 2V 2

(3)注意:上述规律,必须满足“一定质量的气体”。1p 、1V 、2p 、2V 分别表示气体在两个不同状态下的压强和体积。

(4)气体等温变化的p-V 图象 一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比。如果用纵轴代表气体的压强p ,用横轴代表气体的体积V ,所以p-v 图线是双曲线,

V

O

v

图8—1

V

P A

P B

二、课堂基础训练:

1、密闭容器中气体的压强:

A、是由于气体的重力所产生的;

B、是由于气体分子频繁碰撞容器壁所产生的;

C、是由于分子之间存在相互作用力而产生的;

D、当容器自由下落时,气体的压强将减小。

2、(多选)关于大气压强,下列说法中正确的是:

A、是由于地球对大气的吸引作用而产生的;

B、大气压强的方向总是竖直向下的;

C、大气压强的大小随高度的增加而减小;

D、教室里的大气压强比操场上的大气压强小;

3、(多选)关于热力学温标,下列说法中正确的是:

A、热力学温标的零K是-273.150C ,叫做绝对零度;

B、因为热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的,所以00C也就是绝对零度;

C、绝对零度已经达到了,温度计可以测出开氏零度;

D、0K是低温的极限,是达不到的。

4、当温度升高300C时,用热力学温标表示升高的温度是:

A、303K ;

B、30K ;

C、243K ;

D、273K 。

5、如图所示,A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同

状态,状态A的温度为TA,状态B的温度为TB。由图可知

( ).

A、TB=2TA

B、TB=4TA

C、TB=6TA

D、TB=8TA

6、一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图若A、B两点

位于同一反比例函数的曲线上,则此变化过程中,气体的温度()

A、一直下降

B、先上升后下降

C、先下降后上升

D、一直上升

7、如图所示,质量分别为m1和m2的同种气体,分别以

恒定的

温度t1和t2等温变化,变化过程分别用图中等温线1

和2表示,

如m1=m2,则t1____t2 ;如t1=t2,则m1______m2,(填“>”“=”或“<”)

8:计算图2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

9、长为100cm内径均匀的细玻璃管,内有长为20cm长的水银柱,一端封闭一端开口,当开口端向上时空气柱的长度为49cm,求当开口端向下时管内被封闭的空气柱长为多少?

三、例题选讲

cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体,管内水银例1.已知大气压强为P

柱高度为h cm,(或两边水银柱面高度差为h cm),玻璃管静止,求下列图中封闭理想气体的压强各是多少?

解析:将图中的水银柱隔离出来做受力分析;⑺中取与管内气体接触的水银面为

研究对象做受力分析.本题的所有试管的加速度都为零.所以在⑴中:G=N,p0S=PS;在⑵图中:p0S+G=pS,p0S+ρg hS=pS,取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有:p= p0+h;同理,图⑶中试管内气体的压强为:p= p0-h;采用正交分解法解得:图⑷中:p= p0+hsinθ;图⑸中:p=p0-hsinθ;图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象,可得到:p= p0-h;图⑺中取与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p0S+ρghS=pS,p= p0+h

例题2:一气缸通过活塞将一定质量的空气封闭在容器内,已知截面积为S=40cm2,活塞的质量是10kg,不计一切摩擦,大气压强为P

1.0*105Pa,气缸平放时,气体长L1=0.25m。问:当气缸开口向上

时,气体长L2为多少?设整个变化中气体温度不变,g取10m/s2。

解析:整个变化过程气体质量和温度保持不变,符合玻意耳定律。

初状态:P

1=P

=1.0*105 Pa ; V

1

=L

1

*S=0.25S

末状态:P

2=P

+mg/S=1.25*105Pa ; V

2

=L

2

*S

根据玻意耳定律: P

1V

1

=P

2

V

2

1.0*105 *0.25S= 1.25*105 * L

2

*S

得到L

2

=0.2m

玻意耳定律的解题步骤:

首先,确认气体在状态变化过程中是否保持质量不变,温度不变。

其次,确定研究对象,并确定始末两个状态,正确得到始末气体的压强和体积。

第三,用玻意耳定律 PV=恒量,P1V1=P2V2列出方程。

最后,统一单位,求解。所涉及的P、V只要相同的物理量用相同单位即可,不必都用国际单位制。

例题3:

粗细均匀,一端封闭的玻璃管水平放置,管中用一段长为24cm的汞柱,封闭着长44cm的空气柱,恰好与开口端相齐。已知大气压强为76cmHg,整个过程中气体温度保持不变。

试求开口端向上时管内的空气柱长度

解析:已知 P

1=76cmHg V

1

=44*S

P 2=P

+pgh=100cmHg V

2

=L

2

*S

根据玻意耳定律P

1V

1

=P

2

V

2

76*44*s=100* L

2

*S

L

2

=33.44cm

四、反馈练习:

1.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

=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】

2.三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图3所示,M为重物质量,F是外力P

为大气压,S为活塞面积,G为活塞重,则压强各为:

3、下列关于温度的一些叙述,不正确的是:

A、温度是表示物体热量多少的物理量;

B、温度是表示物体冷热程度的物理量;

C、温度是物体分子平均动能的标志;

D、温度可以用摄氏温标表示,也可以用热力学温标表示。

4、在两端开口的U型管内注入水银时,水银柱中间封闭了一小段空气柱(如图所示)气柱上方的水银柱高为H,气柱下方的水银面与左边管中水银柱的水银面高度差为h,若大气压强为P

cmHg,下

列说法中正确的是:

-h-H)cmHg ;

A、空气柱的压强为(P

B、空气柱压强为(H+h)cmHg ;

C、h>H;

D、h=H 。

5、如图8-2所示,U型管的A端封有气体,B端也有一小段气体,现用一条小铁丝插至B端气体,轻轻抽动,使B端上下两部分水银柱相

连接,设外界温度不变,则A端气柱的:

A、体积减小;

B、体积不变;

C、压强增大;

D、压强减小。

8-2

6.一定质者的气体在等容变化过程中.温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K时压强的( ).

(A)1/27 (B)1/273 (C)1/300 (D)1/573

7.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将( ) A.体积变小.

B. 体积变大.

C.压强变小.

D.压强不变.

8.如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将( ).

(A)向上移动(B)向下移动

(C)不移动(D)先向下移动,然后再向上移动

9.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空

气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深

度增大一些,则试管内外水面的高度差将( ).(1990年上海高考试

题)

(A)增大(B)减少(C)保持不变(D)无法确定

10.如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有空气,

两水银面的高度差为h.把U形管竖直浸没在热水中,高度差将( ).

(A)增大(B)减小

(C)不变(D)两侧空气柱的长度未知,不能确定

11.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口).使两段水银柱及被

两段水银柱封闭的空气柱合在一起.若此过程中温度不变,水银

柱与管壁密封很好,则b管水银柱的下端而A′与原来a管水银柱

的下端面A相比,将( ).

(A)在同一高度(B)稍高

(C)稍低(D)条件不足,无法判断

12. 大气压强为一个标准大气压,粗细均匀玻璃管开口向上长60cm,管中有14cm长的水银柱将一段38cm长的空气柱封闭住,现将玻璃

,并讨

管缓慢转动至水平位置,求水平时空气柱的长度L

2

论水银有无溢出。

13、如图所示,活塞A可在汽缸内无摩擦自由滑动,但不漏气,活塞质量

..不计,横截面积为2厘米2,当活塞静止不动时,活塞距汽缸底部10厘米,现用4牛的恒力竖直向上拉活塞,活塞向上移动2.5厘米后静止。设温度不变,求原来封住汽缸内气体压强。

14.实验题

(1)、本实验的研究对象是___________,实验中应保持不变的参量是

__________,它的体积由_______直接读出,它的压强由______传感器等计算机辅助系统得到。

(2)、某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中,测得的实验数据在计算

机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“PV ”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是( )

序号 V (ml ) P(×105Pa) P ?V(×105Pa ·ml) 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5

12.0

1.6351

19.621

(A )实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大; (B )实验时环境温度增大了;

(C )实验时外界大气压强发生了变化; (D )实验时注射器内的气体向外发生了泄漏。 (3)、某同学在一次实验中,计算机屏幕显示如图所示,

其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的 (

)

(A )热力学温度T ; (B )摄氏温度t ; (C )体积V

(D )体积的倒数1/V 。

(4)、实验过程中下列那些操作是错误的( )

(A )推拉活塞时,动作要慢;

(B )推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分;

(C )压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验; (D )活塞与针筒之间要保持气密性。

15、如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg ,横截面积50cm 2,厚度1cm ,气缸全长21cm ,气缸质量20kg ,大气压强为1×105Pa ,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm ,若将气缸倒过来放置时,活塞下

P

O

方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2 求:

(1)气柱多长?

(2)当温度为多高时,活塞回到最初位置?

(3)当温度多高时,活塞刚好接触平台?

16. 如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在

水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的空气.测量时被测者

尽力吸足空气,再通过B将空气呼出,呼出的空气通过气管进

入A内,使A浮起.已知圆筒A的质量为,m、横截面积为S、大

,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测

气压强为p

者的肺活量有多大?

17.某同学利用DIS实验系统研究一定质量的气体的状态变化,在实验后计算机屏幕显示了如图的p-T图象(实线部分),已知在A状态气体体积为V0.试问,:实验过程中,当气体温度保持T0的情况下,气体体积在什么范围内变化?

18. 一根粗细均匀,两端封闭的玻璃管水平放置,一段长57cm的水银柱将玻璃管中的空气柱分成两段,长度均为30cm,压强均为76cmHg。现将玻璃管缓慢

A B

A

B

竖立起来,则上下两段空气柱的长度分别为多少?

19.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭

有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长,将阀门s

打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18cm;则开口端水银

面将下降多少cm (此过程专等体温度保持不变)?

20.如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够

长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃时,

空气柱在U形管的左侧.A、B两点之间封闭着的空气柱长为

15cm,U形管底长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为

75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地

再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这

段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间.可以向U形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?

B 气体的压强与体积的关系

课堂基础训练

1.B

2.AC 3、AD 4.B 5.C 6.B 7.>; >;8.P

1=76cmHg P

2

=51cmHg

P 3=63.5cmHg P

4

=51cmHg P

5

=101cmHg 9.L=81.5cm

反馈练习

1.76;86;66;86;

2.P

0;P

+Mg/S;P

+F/S -G/S;3.A 4.D 5.B 6.C 7.A

8.A 9.A 10.A 11.C 12. 45cm;无溢出;13. 1×105Pa 14.(1)封闭在注射器内的气体;温度和质量;注射器;压强;(2)D;(3)D(4)C

15.(1)15cm;(2)186.7K(3)373.3K 16. V = ( p0+mg/S)(h+m/ρS)/P0 17. 3/4 V0和3/2 V0之间 https://www.360docs.net/doc/777542030.html,=40cm;LB=20cm 19. 54 cm 20:(1)12cm(2)右侧,25cm,375K

气体压强的计算专题

气体压强的计算专题 1、在一端封闭的玻璃管中,装入一段长10cm的水银,如果大气压强为75cm水银柱高,如图所示的三种放置情况下,管中封闭气体的压强:甲是cm汞柱高,乙是cm汞柱高,丙是cm汞柱高. 2、求甲、乙、丙中封闭封闭气体的压强(外界大气压P0=76cmHg,h=10cm,液体均为水银) P甲=P乙=P丙= . 3、如图所示,玻璃管中都灌有水银,分别求出几种情况下被封闭的气体的压强(设大气压强为76厘米汞柱). (1)P A= .(2)P A= . (3)P A= . (4)P A= P B= . 4、如图所示,玻璃管粗细均匀,图中所示液体都是水银,已知h1=10cm,h2=5cm,大气压强P0=76cmHg,纸面表示竖直平面,求下列各图中被封闭气体的压强. 5、如图所示,M为重物质量,F是外力,p0为大气压,S 为活塞面积,活塞重忽略不计,求气缸内封闭气体的压强. 6、粗细均匀的细玻璃管中有一段水银柱,当时的大气压强为76cmHg柱,如图中所示各种情况下被封闭气体A 的压强分别为: (1)p1= ;(2)p2= ; (3)p3= ;(4)p4= . 7、如图玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P2、P3,己知大气压为76cmHg,h1=2cm,h2=3cm, 则P2= cmHg、P3= cmHg. 8、如图所示,右端封闭的U形管内有A、B两段被水银柱封闭的空气柱.若大气压强为p0,各段水银柱高如图所示,则空气柱A、B的压强分别为p A= ,p B= . 9、如图所示的容器A里封闭有气体,粗细均匀的玻璃管里有水银柱,若测得h1=10cm,h2=20cm,大气压强为1标准大气压,则可知A中气体的压强是Pa.(水银的密度为:13.6×103kg/m3) 10、如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,C端封闭,密度为ρ的液体将B、C两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,已知大气压强为p0,则B段气体的压强为,C段气体的压强为.

初中物理液体压强经典练习(最新整理)

14.2《液体的压强》练习题(2)2010-10-9 一、探究题。 2、通过学习,同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开? (1)当压强计的金属盒在空气中时,U 形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a )所示的情景. 出现这种情况的原因是:U 形管左支管液面上方的气压______大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是 :( ) A .将此时右边支管中高出的液体倒出 B .取下软管重新安装 (2)小明再作图(b )所示的检查. 当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U 形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是:__________________________. (3)压强计调节正常后, 小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c )和(d )所示. 他发现图(d )中 U 形管两边的液柱高度差较大,于是认为图( d )杯子中盛的是盐水. ①你认为,小明的结论是 (填“可靠的”或“不可靠的”);②简要说明理由: 3 、在探究"压力的作用效果与哪些因素有关"的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a )、(b )两个实验,通过观察图(a )、(b )后得出"压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显"的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c )所示.通过对图(a )、(c )的比较又得出"压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显"的结论. 请你根据已学过的压强知识分析: (1)小明和小华是根据 的现象来比较压力的作用效果的. (2)造成前后两个结论不一致的原因是 . 金属盒 软管 (a )(b )(c )(d )

封闭气体压强计算方法总结85579

ps p 0s N 81cmHg 10 P= 30 (4) 10 N ps p 0s P= 37 (5) 70cmHg 76cmHg 10 (2) ps p 0s mg N 10 P= (1) p 0s ps mg 10cm 66cmHg mg ps p 0s (3) P= 规律方法 一、气体压强的计算 1.气体压强的特点 (1)气体自重产生的压强一般很小,可以忽略.但大气压强P 0却是一个较大的数值(大气层重力产生),不能忽略. (2)密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律,即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递. 2.静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定 (1)液体封闭的气体的压强 ① 平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象,进行受力分析,利用它的受力平衡,求出气体的压强. ② 例1、如图,玻璃管中灌有水银,管壁摩擦不计,设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强(单位:cm 解析:本题可用静力平衡解决.以图(2)为例求解 取水银柱 为研究对 象,进行受力分析,列平衡方程得Ps= P 0S +mg ;所以p= P 0S 十ρghS ,所以P =P 0十ρgh (Pa )或P =P 0+h (cmHg ) 答案:P =P 0十ρgh (Pa )或P =P 0+ h (cmHg ) 解(4):对水银柱受力分析(如右图) 沿试管方向由平衡条件可得: pS=p 0S+mgSin30° P=S ghS S P 0030sin ρ+=p 0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg) 点评:此题虽为热学问题,但典型地体现了力学方法,即:选研究对象,进行受力分析,列方程. 拓展: 10 300 N mg PS P 0S h 1Δh h 2 B A

初中物理-压强典型例题

压强 (1)压力方向:与受力物体的支承面相垂直.由于受力物体的受力支承面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定的指向,它可能指向任何方面,但始终和受力物体的受力面相垂直. (2)单位:如重力、摩擦力等其他力的国际单位一样,是牛顿. (3)压力作用效果:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关. 当受力面积一定时,压力越大,则压力的作用效果越显著;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著. 2.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。它是表示压力作用效果的物理量。 3.压强公式:P=F/s,式中p单位是:帕斯卡,1帕=1 N/m2,表示是物理意义是1m2的面积上受到的压力为1N。 4. F= Ps; 5.增大压强方法:(1)S不变,F 增大;(2)F不变,S 减小;(3)同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。例如:在生产和生活中,如果要减小压强,可减小压力或增大受力面积;如果

要增大压强,则可以增大压力或减小受力面积,但从实际出发,压力大小往往是不可改变的,则减小压强应增大受力面积,增大压强应采用减小受力面积的方法 6.应用:菜刀用久了要磨一磨是为了增大压强,书包的背带要用而宽是为了减小压强铁路的钢轨不是直接铺在路基上而是铺在在枕木上是为了减小压强,钢丝钳的钳口有螺纹是为了增大摩擦。 7.液体压强产生的原因:是由于液体受到重力作用,而且液体具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强。 8.液体压强特点: (1)液体对容器底部和侧壁都有压强; (2)液体内部向各个方向都有压强; (3)液体的压强随深度增加而增加,在同一深度,液体向各个方向的压强相等; (4)不同液体的压强还跟液体密度有关系。流速和压强的关系:在液体中流速越大的地方,压强越小。 (1)计算 液体压强的计算公式是 p=gh 式中为液体密度,单位用千克/米3;g=9.8牛/千克;h是液体内某处的深度,单位用米;p为液体压强,单位用帕. ⑴推导过程:液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh。液片受到的压力:F=G=mg=ρShg。液片受到的压强:p=F/S=ρgh。 由公式p=gh可知,液体的压强大小只跟液体的密度、深度h有关,跟液体重、体积、容器形状、底面积大小等其他因素都无关.

封闭气体压强的计算(附有简单的答案)

封闭气体压强的计算 一、夜体封闭气体压强(一)液柱处于平衡状态 1、计算下图中各种情况下,被封闭气体的压强。(标准大气压强p0=76cmHg,图中液体为水银) 2、如右上图所示,在U型管的封闭端A内有一部分气体,管中标斜线部分均为水银,则A内气体的压强应为下述关系式中的:() A.p=h2B.p=p0-h1-h2C.p=p0-h2 D.p=p0+h1 3.在两端开口的U型管中灌有密度为ρ的液体,左管上端另有一小段同种液体将一部分空气封在管内, 如右图所示,处于平衡状态,设大气压强为p0,则封闭气体的压强为______;左边被封夜柱长度_____。 5、弯曲管子内部注满密度为ρ的水,部分是空气,图中所示的相邻管子液面高度差为h,大气压强为p0,则 图中A点的压强是() A.ρgh B.p0+ρgh C.p0+2ρgh D.p0+3ρgh (二)液柱处于加速状态 6、小车上固定一截面积为S的一端封闭的均匀玻璃管,管内用长为L的水银柱封住一段气体,如图所示,若大气压强为p0,则小车向左以加速度a运动时,管内气体的压强是_______(水银的密度为ρ). (三)水银槽或深水封闭气体压强 8、 已知:大气压强P0=1atm=76cmHg=105Pa,则:甲、P1=__________乙、P2=__________ 丙、P3=__________、丁P4=__________(甲和丁可用厘米汞柱表示压强) 二、活塞封闭气体压强 9、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3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: 10、如图所示,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( ) (P0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P0-Mg/S D 、气缸内空气压强为P0+mg/S 11、如图所示,一圆筒形气缸静置于地面上,气缸筒的质量为M ,活塞(连同手柄)的质量为m ,气缸内部的横截面积为S ,大气压强为P 0。现用手握塞手柄缓慢向上提,不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦,若将气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为P 、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F ,则( ) A .0,mg P P F mg s =+ = B .00,()mg P P F P S m M g s =+=++ C .0,()Mg P P F m M g s =-=+ D .0,Mg P P F Mg s =-= 12、两个固定不动的圆形气缸a 和b ,横截面积分别为Sa 和Sb (Sa >Sb ),两气缸分别用可在缸内无摩擦滑动的活塞将一定质量的气体封闭在缸内,两个活塞用一钢性杆连接,如图,设两个气缸中的 气体压强分别为p a 和p b ,则( ) A .P a =P b B .a b a b P P S S = C .P a S a =P b S b D .P a S a >P b S b 13、如图所示,两端开口的气缸水平固定,A 、B 是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动。面积分别为S 1=20cm 2,S 2=10cm 2,它们之间用一根细杆连接,B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg 的重物C 连接,静止时气缸中的气体温度T 1=600K ,气缸两部分的气柱长均为L ,已知大气压强p 0=1×105Pa ,取g=10m/s 2,缸内气体可看作理想气体。 活塞静止时,求气缸内气体的压强; 参考答案 1、 (1)76 (2)51 (3) (4)51 (5) 101 2、C 3、gh p ρ+0_;不变 4、B 5、C 6、p 0-ρLa 7(1)84 cmHg (2)80 cmHg 8、甲、P =56cmHg 乙、P =_×105Pa 丙、P =×105Pa 、丁P =86cmHg 9、P 0 , P 0+Mg+G/S , P 0+F-G/S 10、C 11、C 12、D 13、 ×105Pa

初中物理压强经典例题

初中物理压强经典例题 1、如图所示,平底茶壶的质量是300克,底面积是40平方厘米,内盛0.6千克 的水,放在面积为1平方米的水平桌面中央。 ⑴水对茶壶底部的压力多大? ⑵当小明将100克的玻璃球放入茶壶内,水面上升了1厘米,但水并未溢出。此 时茶壶对桌面的压强为多少? 2、如图8所示,水平桌面上放置的容器容积为1.5×10-3米3,底面积为1.0×10-2米2,高为20厘米,容器重1牛,当它盛满水时求: (1)水对器底的压力和压强; (2)容器对桌面的压力. 3、随着电热水器的不断改进,图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积 为2L,壶身和底座的总质最是l.2kg,底座与水平桌面的 =1.0×l03kg/m3)求: 接触面积为250cm2,装满水后水深l6cm。(ρ 水 (1)装满水后水的质量; (2)装满水后水对电热水壶底部的压强; (3)装满水后桌面受到的压强。

4、两只容积相等、高度和底面积都不相等的圆柱形容器A和B的平面图如图所 示,容器A的底面积为400厘米2,高为10厘米。两个容器都盛满水且放在水平桌面上。不考虑两个容器本身的重力和体积大小。求: (1) 容器A中水的质量。 (2) 容器A中水对容器底部的压强。 (3) 容器B中水对容器底部的压力。 5、如图重为120N、底面积为0.1m2的物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动了10m,用时20s.求: (1)物体对地面的压强; (2)物体所受摩擦力的大小; 6、质量是20t的坦克,每条履带与地面的接触面积是2,每条履带的宽度是0.4m, 求: (1)坦克所受的重力是多大?(g取10N/) (2)坦克在平路上行驶时对地面的压强是多大? (3)如果坦克垂直路过一条宽度是0.5m的壕沟,当坦克位于壕沟的正上方时,坦克对地面的压强是多大?

初中物理压强与浮力经典题(自己)

初中物理压强与浮力经典题 一.选择题(共28小题) 1.把一个质量为30g、体积为50cm3的物块轻放入盛满水的烧杯中,当物块静止时,下列说法中正确的是() A.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强变大 B.溢出水的质量为30g,水对杯底的压强不变 C.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强变大 D.溢出水的质量为50g,水对杯底的压强不变 2.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平.设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则() A.p <p乙B.p甲=p乙 甲 C.p >p乙D.条件不足,无法判断 甲 3.如图,甲、乙两容器分别装有等高的水和酒精,在水和酒精相同深度的A点和B点的压强大小为() A.p =p B B.p A>p B C.p A<p B D.无法确定 A 4.如图所示,甲、乙、丙三个容器底面积相同,放在水平面上,容器装有同种液体,且液面相平,则液体对容 器底的压强关系是() A.p =p乙=p丙B.p甲>p乙>p丙C.p甲<p乙<p丙D.无法确定甲 5.如图,有两容器都装满水,若A容器底部所受水的压强为P1,B容器底部所受水的压强为P2,则() A.P =P2B.P1<P2C.P1>P2D.无法判断 1 6.如图所示,甲、乙为两个底面积相同,形状不同的容器,甲、乙分别装有质量相等的水和煤油,比较水和煤 油对容器底产生压强的大小,其结果是() A.水产生的压强大B.煤油产生的压强大 C.水和煤油产生的压强一样大D.以上三种情况均有可能

7.如图所示,开口容器的底部有一个小孔,装水后,水不断从小孔流出.下图中能够粗略反映水流出时,容器底部所受水的压强p与时间t的关系图象是() A.B.C.D. 9.密封的圆台形容器如图放置,装满不能混合的两种液体,它们的密度分别为ρ1、ρ2(ρ1<ρ2),此时液体对容器底的压强为P A;若将容器倒置,液体对容器底的压强为P B;比较P A与P B的大小,正确的是() A.P >P B B.P A=P B C.P A<P B D.无法比较 A 10.如图所示,压强计的U形管内装的是水银,它的金属盒放入水中前,两管水银面等高,当把金属盒放入水中H深处时,U形管两管水银面的高度差为h,H:h为() A.大于13.6B.等于13.6C.小于13.6D.无法确定 11.向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是() A.ρ甲大于ρ乙F甲大于F乙B.ρ甲小于ρ乙F甲等于F乙 C.ρ甲大于ρ乙ρ乙小于ρA D.ρ甲小于ρ乙ρ乙大于ρA 12.质量相同的A、B两个正方体,当它们在水中分别静止在如图所示位置时,正方体底部受到的水的压力分别为F A、F B,则对F A、F B大小判断正确的是() A.F 大B.F B大C.一样大D.无法确定 A 13.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强p A和p B相等,则两容器底部所受液体压力F甲、F乙和压强p甲、p乙的关系是()

最新初中物理竞赛浮力压强经典题目大全

提高内容 一、 基本概念 1、 流体静压强:静止流体作用在单位面积上的力。p 设微小面积A ?上的总压力为P ?,则 平均静压强:A P p ??= 点静压强:A P p A ??=→?lim 0 即流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。 单位:N/m 2 (Pa) 2、 总压力:作用于某一面上的总的静压力。P 单位:N (牛) 3、流体静压强单位: 国际单位:N/m 2=Pa 物理单位:dyn/cm 2 1N=105dyn ,1Pa=10 dyn/cm 2 工程单位:kgf/m 2 混合单位:1kgf/cm 2 = 1at (工程大气压) ≠ 1atm (标准大气压) 1 at=1 kgf/cm 2 =9.8×104Pa=10m 水柱 1atm =1.013×105Pa =10.3 m 水柱 二、 流体静压强特性 1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。 2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关,即p 只是位置的函数 ——大小特性。(各向相等) 3、静止流体中任一点的压强p 由两部分组成,即液面压强p 0与该点到液面间单位面积上的液柱重量h γ。 推广:已知某点压强求任一点压强 h p p ?+=γ12 4、静止流体中,压强随深度呈线性变化 用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图,称为压强分布图。 大小:静力学基本方程式 方向:垂直并且指向作用面(特性一) 例题: ΔA ΔP

5、 同种连续静止流体中,深度相同的点压力相同。连通器: 三、测压计 1、分类:根据适用范围、适用条件的不同,分为液式、金属式、电测式。 2、液式测压计 原理:h p p γ+=0 (p 、p 0的标准必须一致,用表压) 方法:找等压面 (性质5:两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面) 特点:结构简单、使用方便、制造简单,常用于实验室中。 a. 液面计 b. 测压管

高中物理-封闭气体压强的计算

难点突破: 用气体实验定律解题的思路 1基本解题思路 (1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. ⑶认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 圭寸闭气体压强的计算 1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体圭寸闭的气体压强的确定 ①平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分 析,利用它的受力平衡,求出气体的压强. ②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,由两侧压强相等建立方程求出 压强.液体内部深度为h处的总压强p= p o+ p gh 例如,图中 同一水平液面C、D处压强相等,则P A= p o + p gh (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定:由于该固体 必定受到被封闭气体的压力,可通过对该固体进行受力分 析,由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系.

2?加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强. 如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速时,对液柱受力分析有:pS— p o S- m (g + a) mg= ma, S为玻璃管横截面积,得p= p o+ S . 3 ?分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同,大气压强由于重力而产生,随高度增大而减小, 气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的,大小不随高度而变化;封闭气体对器壁的压强处处相等. (2)求解液体内部深度为h处的总压强时,不要忘记液面上方气体的压强. 囱口用气体实验定律解题的思路 1 ?基本解题思路 (1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气 体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. (3)认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 2.对两部分气体的状态变化问题总结 多个系统相互联系的定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,各系统独立进行状态分析,要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联.若活塞可自由移动,一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系. □口变质量气体问题的分析方法 这类问题的关键是巧妙地选择研究对象,把变质量转化为定质量问题.常见变质量

初中物理 压强经典练习题(含答案)

初中物理压强经典练习题 一.选择题(共19小题) 1.(2014?泉州模拟)高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示.它们对桌面的压力分别为F A、F B,压强分别为P A、P B.关于它们的大小关系,正确的是() 去相同的厚度,并将切去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示.若此时甲′、乙′对地面的压力、压强分别为F甲′、F乙′、p甲′、p乙′,则() 3.(2014?龙江县二模)如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积V A<V B,高度h A<h B,与地面的接触面积S A>S B,对地面的压强p A=p B.下列判断正确的是() 4.(2014?闸北区一模)如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长.甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2() 5.(2014?长沙模拟)如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是()

6.(2014?清流县一模)在重相同、底面积相等、外形不一样的甲、乙、丙三个容器中,装入同样高h的同一种液体,如图所示,则() 7.(2014?福州二模)如图为装满液体的封闭容器.设液体对容器底的压强为p1,压力为F1,容器对桌面的压强为p2,压力为F2,如果不计容器自重,则() 8.(2014?路南区二模)水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,三个容器的液面相平.已知三个长方体的质量和体积都相同.则下列判断正确的是() 9.(2014?东营二模)一位初三同学站在操场上时对地面的压强大约为1.2×10Pa.某校初三有甲、乙、丙三个班,每班人数分别为38人、40人、42人,以班为单位站在操场上.关于每个班对地面的压强,下列估算中正确的是() 两桶质量相同,上口面积相同,装相同质量的水放在水平地面上.关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压力的说法正确的是()

(完整版)封闭气体压强计算方法总结

ps p 0s N 81cmHg 10 P= 300 (4) 10 N ps p 0s P= 370 (5) 70cmHg 76cmHg 10 (2) ps p 0s mg N 10 P= (1) p 0s ps mg 10cm 66cmHg mg ps p 0s (3) P= 规律方法 一、气体压强的计算 1.气体压强的特点 (1)气体自重产生的压强一般很小,可以忽略.但大气压强P 0却是一个较大的数值(大气层重力产生),不能忽略. (2)密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律,即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递. 2.静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定 (1)液体封闭的气体的压强 ① 平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象,进行受力分析,利用它的受力平衡,求出气体的压强. ② 例1、如图,玻璃管中灌有水银,管壁摩擦不计,设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强(单位:cm 解析:本题可用静力平衡解决.以图(2)为例求解 取水银柱为研究对象,进行受力分 析,列平衡方程得Ps= P 0S +mg ;所以p= P 0S 十ρghS ,所以P =P 0十ρgh (Pa )或P =P 0+h (cmHg ) 答案:P =P 0十ρgh (Pa )或P =P 0+ h (cmHg ) 解(4):对水银柱受力分析(如右图) 沿试管方向由平衡条件可得: pS=p 0S+mgSin30° P=S ghS S P 0030sin ρ+=p 0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg) 点评:此题虽为热学问题,但典型地体现了力学方法,即:选研究对象,进行受力分析,列方程. 拓展: 【例2】在竖直放置的U 形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱.大气压强为P 0,各部尺寸如图所示.求A 、B 气体的压强. 求p A :取液柱h 1为研究对象,设管截面积为S ,大气压力和液柱重力向下,A 气体压力向上,液柱h 1静止,则 P 0S +ρgh 1S=P A S 所以 P A =P 0+ρgh 1 求 p B :取液柱h 2为研究对象,由于h 2的下端以下液体的对称性,下端液体自重产生的任强可不考虑,A 气体压强由液体传递后对h 2的压力向上,B 气体压力、液柱h 2重力向下,液往平衡,则P B S +ρgh 2S=P A S 所以 P B =P 0+ρgh 1一ρgh 2 熟练后,可直接由压强平衡关系写出待测压强,不一定非要从力的平衡方程式找起. 小结:受力分析:对液柱或固体进行受力分析,当物体平衡时: 利用F 合=0,求p 气 10 300 N mg PS P 0S h 1Δh h 2 B A

初中物理压力压强知识点总结经典练习题答案

初中物理压强知识点总结 一、知识要点 1.压力。 ⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。(注意压力的方向,垂直于物体表面。) ⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力 F = 物体的重力G ⑶固体可以大小方向不变地传递压力。 ⑷压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关。受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。(控制变量法研究。) 2.压强。 ⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。 ⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。 ⑶公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N);S:平方米(㎡)。1帕斯卡(Pa)=1牛顿/米2(N/㎡) ⑷应用:当压力不变时,可通过改变受力面积的方法来增大或减小减小压强。 该部分内容在陕西中考当中每年都会以选择题选项的形式出现,都为常见生活现象的分析,相对容易,只需识记理解即可。 3.液体的压强。 ⑴液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。(液体内部各个方向均有压强。) ⑵测量:压强计用途:测量液体内部的压强。 ⑶液体压强的规律: ①液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强; ②在同一深度,液体向各个方向的压强都相等; ③液体的压强随深度的增加而增大; ④不同液体的压强与液体的密度有关。 ⑷压强公式:①推导过程:液柱体积V=Sh ,质量m=ρV=ρSh 膜片受到的压力:F=G=mg=ρShg . 膜片受到的压强:p= F/S=ρgh ②液体压强公式p=ρgh说明:公式适用的条件为:液体;从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 液体压强是重点内容,该部分常与浮力或其他章节内容结合考查,以计算大题或者实验题的形式出现,纵观13、14、15三年的陕西物理卷来看,13年是固体压强结合功率部分考查,14年和15年均是液体压强与密度、浮力结合考查。故而要求全面理解掌握,融会贯通,特别计算题目要多做多练。 例题: 1.在缺水地区,需要时刻储备生活用水。图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池,A 是一个底面积为100cm2的方形塑料盒,与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动,当蓄水量达到2.4m3时,活塞B堵住进水管,注水结束,水位为H。(水的密度是1.0×103kg/cm3,g取10N/kg) (1)注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐渐________________。 (2)注水结束时,水池中水的质量是多少?此时塑料盒浸入水中的深度是10cm,塑料盒

计算气体压强的常用方法

计算气体压强得常用方法 压强、体积与温度就是描述气体状态得三个重要参量。要确定气体得状态,就要知道气体得压强、体积与温度。其中气体压强计算就是这部分知识得重点也就是难点。往往也就是解决问题得关键。下面介绍几种常见气体压强得计算方法。 一、液体封闭得气体得压强计算常用参考液片分析法 计算得方法步骤就是 ①选取假想得一个液体薄片(其自重不计)为研究对象; ②分析液片两侧受力情况,建立力得平衡方法,消去横截面积,得到液片两侧得压强平衡方程; ③解方程,求得气体压强。 例1、如下图所示,粗细均匀得竖直倒置得U形管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1与2,已知,外界大气压强,求空气柱1与2得压强。 解析:设空气柱1与2得压强分别为,选水银柱与下端管内与水银槽内水银面相平得液片a为研究对象,根据帕斯卡定律,气柱1得压强通过水银柱传递到液片a上,同时水银柱由于自重在a处产生得压强为,从而知液片a受到向下得压力为,S为液片a得面积。液片a很薄,自重不计,液片a受到向上得压强就是大气压强通过水银槽中得水银传递到液片a得,故液片a受到向上得压力为。因整个水银柱处于静止状态,故液片a所受上、下压力相等,即,故气柱1得压强为。

通过气柱2上端画等高线AB,则由连通器原理可知:。 再以水银柱得下端面得液片b为研究对象,可求得空气柱2得压强为(与求同理) 。 点评:求静止液体封闭气体得压强时,一般选取最低液面与与气体相关联得液柱为研究对象,进行受力分析,列平衡方程较简单。 二、固体(活塞或汽缸)封闭气体得压强计算常用平衡条件法 对于用固体(如活塞等)封闭在静止容器内得气体,要求气体内得压强,可对固体(如活塞等)进行受力分析,然后根据平衡条件求解。 例2、汽缸截面积为S,质量为m得梯形活塞上面就是水平得,下面与水平方向得夹角为,如下图所示,当活塞上放质量为M得重物而处于静止。设外部大气压为,若活塞与缸壁之间无摩擦。求汽缸中气体得压强。 解析:取活塞与重物为研究对象,进行受力分析:受重力,活塞受到大气竖直向下得压力,同时也受到封闭气体对活塞得推力,方向跟活塞斜面垂直,如下图所示。同时右缸壁对活塞有弹力N作用,方向水平向左,它们处于平衡状态,符合共点力平衡得条件,即合力等于零。

热学中气体压强的计算方法

热学中气体压强的计算方法 压强是描述气体的状态参量之一。确定气体的压强,往往是解决问题的关键。气体压强的求解,是气体性质这一章的难点,特别是结合力学知识求解气体压强是历年来高考的热点内容。下面不妨介绍三种依据力学规律计算气体压强的方法。 一、参考液片法 1。计算的依据是流体静力学知识 ①液面下h深处由液重产生的压强p=ρgh。这里要注意h为液柱的竖直高度,不一定等于液柱长度。 ②若液面与大气相接触,则液面下h深处的压强为p=p0+ρgh,其中p0为外界大气压。 ③帕斯卡定律(液体传递外加压强的规律):加在密闭静止液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。此定律也适用于气体。 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。计算的方法和步骤 选取一个假想的液体薄片(自重不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立力的平衡方程,消去横截面积,得到液片两侧的压强平衡方程,解方程,求得气体压强。 例1:如图1所示,左端封闭右端开口的U型管中灌有水银,外界大气压为p0,试求封闭气体A、B的压强。 解:选B部分气体下面的水银面液片a为研究对象。据帕斯卡定律及连通器原理,右端水银柱由于自重产生的压强为ρgh2,压力为ρgh2S,(S为液片面积)经水银传递,到液片a处压力方向向上。同理,外界大气产生压力,经水银传递,到液片a处压力方向也向上,大小为p0S,B部分气体在a处产生的压力方向向下,大小为PBS,由于a液片静止,由平衡原理,有:pBS=ρgh2+p0S,即pB=ρgh2+p0。又取液柱h1下端水银面液片b为研究对象,则有平衡方程为pAS+gh1S=pBS,则pA=pB-ρgh1=p0+ρg(h2-h1)。 二、平衡法 如果要求用固体(如活塞等)封闭在静止容器中的气体压强,应对固体(如活塞等)进行受力分析,然后根据力的平衡条件求解。 例2:一圆形气缸静置在地面上,如图2所示。气缸筒的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,气缸内部横截面积为S,大气压强为p0,现将活塞缓慢上提,求气缸刚离地面时,气缸内气体的压强p。 解法一:先用整体法,选活塞和气缸整体为研究对象。受到向上的拉力F和总重力(M+m)g。由平衡条件:F=(M+m)g ⑴ 再选活塞为研究对象,受力如图3所示:向下重力mg,向下大气压力p0S,向上拉力F,向上气缸内气体

高中物理封闭气体压强的计算

高中物理封闭气体压强 的计算 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

难点突破: 用气体实验定律解题的思路 1.基本解题思路 (1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. (3)认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 封闭气体压强的计算 1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体封闭的气体压强的确定 ①平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象进行受 力分析,利用它的受力平衡,求出气体的压强. ②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

相等建立方程求出压强.液体内部深度为h 处的总压强p =p 0+ρgh , 例如,图中同一水平液面C 、D 处压强相等,则p A = p 0+ρgh . (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定:由于 该固体必定受到被封闭气体的压力,可通过对该固 体进行受力分析,由平衡条件建立方程来找出气体 压强与其他各力的关系. 2.加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强. 如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速时,对液柱受力分析有:pS -p 0S -mg =ma ,S 为玻璃管横截面积,得p =p 0+ S m (g +a ). 3.分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同,大气压强由于重力而产生,随高度增大而减小,气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的,大小不随高度而变化;封闭气体对器壁的压强处处相等. (2)求解液体内部深度为h 处的总压强时,不要忘记液面上方气体的压强. 用气体实验定律解题的思路

计算气体压强的常用方法

计算气体压强的常用方法 压强、体积和温度是描述气体状态的三个重要参量。要确定气体的状态,就要知道气体的压强、体积和温度。其中气体压强计算是这部分知识的重点也是难点。往往也是解决问题的关键。下面介绍几种常见气体压强的计算方法。 一、液体封闭的气体的压强计算常用参考液片分析法 计算的方法步骤是 ①选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研究对象; ②分析液片两侧受力情况,建立力的平衡方法,消去横截面积,得到液片两侧的压强平衡方程; ③解方程,求得气体压强。 例1. 如下图所示,粗细均匀的竖直倒置的U形管右端封闭,左端开口插入水银槽中,封闭着两段空气柱1和2,已知 ,外界大气压强,求空气柱1和2的压强。 解析:设空气柱1和2的压强分别为,选水银柱和下端管内与水银槽内水银面相平的液片a为研究对象,根据帕斯卡定律,气柱1的压强通过水银柱传递到液片a上,同时水银柱由于自重在a处产生的压强为,从而知液片a受到向下的压力为,S为液片a的面积。液片a很薄,自重不计,液片a受到向上的压强是大气压强通过水银槽中的水银传递到液片a的,故液片

a受到向上的压力为。因整个水银柱处于静止状态,故液片a 所受上、下压力相等,即,故气柱1的压强为 。 通过气柱2上端画等高线AB,则由连通器原理可知:。 再以水银柱的下端面的液片b为研究对象,可求得空气柱2的压强为(与求同理) 。 点评:求静止液体封闭气体的压强时,一般选取最低液面和与气体相关联的液柱为研究对象,进行受力分析,列平衡方程较简单。 二、固体(活塞或汽缸)封闭气体的压强计算常用平衡条件法 对于用固体(如活塞等)封闭在静止容器内的气体,要求气体内的压强,可对固体(如活塞等)进行受力分析,然后根据平衡条件求解。 例2. 汽缸截面积为S,质量为m的梯形活塞上面是水平的,下面与水平方向的夹角为,如下图所示,当活塞上放质量为M的重物而处于静止。设外部大气压为,若活塞与缸壁之间无摩擦。求汽缸中气体的压强。

初中物理-压强经典练习题(含答案)

八年级物理压强经典练习题 一.选择题(共19小题) 1.高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示.它们对桌面的压力分别为F A、F B,压强分别为P A、P B.关于它们的大小关系,正确的是() A.F A<F B P A<P B B.F A>F B P A=P B C.F A>F B P A>P B D.F A>F B P A<P B 2.如图(a)所示,在质量、高度均相等的甲、乙两圆柱体上沿水平方向切去相同的厚度,并将切去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,如图(b)所示.若 此时甲′、乙′对地面的压力、压强分别为F 甲′、F 乙 ′、p 甲 ′、p 乙 ′,则() A.F 甲′>F 乙 ′,p 甲 ′>p 乙 ′B.F 甲 ′<F 乙 ′,p 甲 ′>p 乙 ′ C.F 甲′=F 乙 ′,p 甲 ′=p 乙 ′D.F 甲 ′=F 乙 ′,p 甲 ′>p 乙 ′ 3.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长.甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2() A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1 B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2 C.如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1 D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2 5.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是() A.P 甲<P 乙 B.P 甲 >P 乙 C.P 甲=P 乙 D.条件不足,无法判断 6.在重相同、底面积相等、外形不一样的甲、乙、丙三个容器中,装入同样高h的同一种液体,如图所示,则()

初二物理压强经典练习题

初二物理液体压强测试题 出题人:袁老师 测试人: 成绩: 一、选择题(每题2分,共40分) 1、如图所示,在探究液体压强特点的过程中,将微小压强计的金属盒 放在水中,下列做法能够使压强计U 形管两边液面的高度差减小的 是 A .将压强计的金属盒向下移动一段距离 B.将压强计的金属盒向上移动一段距离 C.将压强计的金属盒在原位置转动180° D.将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中 2、在甲、乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精(ρ水>ρ酒精), 试管底部受到的液体的压强p 甲和p 乙的关系是() A .P 甲>P 乙 B .P 甲=P 乙 C .P 甲<P 乙 D .无法确定 3、如图所示,装满水的密闭容器置于水平桌面上,其上下底面积之比为4: 1,此时水对容器底部的压力为F ,压强为p 。当把容器倒置后放到水平桌面 上,水对容器底部的压力和压强分别为 A .F ,P B .4F ,P C .1/4F ,P D .F ,4p 4、长方形金属块放在水平桌面上,若从高度一半处将它沿水平方向切开,并将上半部分拿去,则剩余部分对桌面的压力、压强与原来相比( )。 A .压力减半,压强减半 B.压力减半,压强不变 C .压力不变,压强减半 D.压力不变,压强不变 5、将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为p A 和p B ,水对瓶底和瓶盖的压力分别为F A 和F B ,则() A.p A >p B F A >F B B.p A <p B F A =F B C.p A =p B F A <F B D.p A <p B F A >F B 6、如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器 中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力() A .甲最大 B .乙最大 C .丙最大 D .一样大 7、一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上(如图1—4—1),关于砖对地面的压 力和压强的说法中正确的是 ( ). 甲 乙 丙

高中物理-封闭气体压强的计算

学习资料收集于网络,仅供参考 难点突破: 用气体实验定律解题的思路 1基本解题思路 (1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. ⑶认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 圭寸闭气体压强的计算 1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体圭寸闭的气体压强的确定 ①平衡法:选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分 析,利用它的受力平衡,求出气体的压强. ②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,由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强p= p o+ p gh 例如,图中同一水平液面C、D处压强相等,则P A= p o + p gh (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定:由于该固体 必定受到被封闭气体的压力,可通过对该固体进行受力分 学习资料收集于网络,仅供参考 jj%珂

析,由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系. 2?加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强. 如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速时,对液柱受力分析有:pS— p o S- m (g + a) mg= ma, S为玻璃管横截面积,得p= p o+ S . 3 ?分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同,大气压强由于重力而产生,随高度增大而减小, 气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的,大小不随高度而变化;封闭气体对器壁的压强处处相等. (2)求解液体内部深度为h处的总压强时,不要忘记液面上方气体的压强. 口口用气体实验定律解题的思路 1 ?基本解题思路 (1)选取研究对象:它可以是由两个或多个物体组成的系统,也可以是全部气 体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量:找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. (3)认识变化过程:除题设条件已指明外,常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 2.对两部分气体的状态变化问题总结 多个系统相互联系的定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,各系统独立进行状态分析,要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联.若活塞可自由移动,一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系. □口变质量气体问题的分析方法

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