2019版高考物理总复习 选考部分 热学 13-2-2 考点强化 气体压强的计算课件.ppt

气体压强的计算 01 02 03 04 课堂互动 1 气体和气体分子运动的特点 2 气体压强的计算气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力 因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气体压强的大小 课堂互动 下图所示是最常见的封闭气体的两种方式 1 活塞模型 此类问题求压强的基本方法 对 活塞 受力分析 由平衡条件或牛顿第二定律列方程 如图中活塞的质量为m 活塞横截面积为S 外界大气压强为p0 由于活塞处于平衡状态 所以p0S mg pS 则气体的压强为p p0 mg S 图中的液柱也可以看成一个活塞 由于液柱处于平衡状态 所以pS mg p0S 则气体压强为p p0 mg S p0 gh 课堂互动 2 连通器模型 如图示 U形管竖直放置 由帕斯卡定律知 同一液体中的相同高度处压强一定相等 所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来 则有 pB gh2 pA 而 pA p0 gh1 所以气体B的压强为 pB p0 g h1 h2 该类问题与 活塞模型 没有本质的区别 1 2018 山东聊城模拟 多选 对于一定质量的理想气体 下列论述正确的是 A 若单位体积内分子个数不变 当分子热运动加剧时 压强一定变大B 若单位体积内分子个数不变 当分子热运动加剧时 压强可能不变C 若气体的压强不变而温度降低 则单位体积内分子个数一定增加D 若气体的压强不变而温度降低 则单位体积内分子个数可能不变E 气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定 题组剖析 解析单位体积内分子个数不变 当分子热运动加剧时 单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大 因此这时气体压强一定增大 故选项A正确 B错误 若气体的压强不变而温度降低 则气体的体积减小 则单位体积内分子个数一定增加 故选项C正确 D错误 气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定 选项E正确 答案ACE 题组剖析 2 如图中两个汽缸质量均为M 内部横截面积均为S 两个活塞的质量均为m 左边的汽缸静止在水平面上 右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下 两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A B 大气压为p0 求封闭气体A B的压强各多大 pa p0 g h2 h1 h3 pb p0 g h2 h1 题组剖析 3 若已知大气压强为p0 在图中各装置均处于静止状态 图中液体密度均为 求被封闭气体的压强 转到解析 p0 gh p0 gh p0 gh1 题组剖析 转回原题 规律总结 1 平衡状态下气体压强的求法 1 液片法 选取假想液体薄片 自身重力不计 为研究对象 分析液片两侧受力 建立平衡方程 消去面积 得到液片两侧压强相等方程 求得气体的压强 2 力平衡法 选取与气体接触的液柱 或活塞 为研究对象进行受力分析 得到液柱 或活塞 的受力平衡方程 求得气体的压强 3 等压面法 在连通器中 同一种液体 中间不间断 同一深度处压强相等 液体内深h处的总压强p p0 gh p0为液面上方的压强 2 加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱 或活塞 为研究对象 进行受力分析 利用牛顿第二定律列方程求解 有关气体压强的两种求法 备选训练 备选训练 如图 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 已知外界大气压为p0 一起向右匀加速 通过牛顿运动定律求解 a ps p0s 解析选取汽缸和活塞整体为研究对象 相对静止时有 F M m a再选活塞为研究对象 根据牛顿第二定律有 pS p0S ma解得 p p0 mF S M m 答案 p p0 mF S M m