1、微专题 9-6气体压强问题 知识 解读 1、理解气体压强的三个角度 产生原 因 气体分子对容器壁频繁地碰撞产生 的 决定因 素 宏观上取决于气体的温度和体积 微观上 取决于分子的平均动能和分子的密集程 度 2、常见两种模型 (1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体 平衡时，有pSp0Smg (2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气 体) 平衡时对气体A有：pAp0gh1 对气体B有：pBgh2pAp0gh1 典例 解读 例例 1 1、如图所示，内径均匀的 U 形管中装入水银，两管中水银面与管 口的距离均为l10.0 cm，大气压强p075.8 cmHg 时，将右侧管 口封闭，然后从左侧管口处将
2、一活塞缓慢向下推入管中，直到左右 两侧水银面高度差达h6.0 cm 为止求活塞在管内移动的距离 【答案】6.4 cm. 【解析】设活塞移动的距离为xcm，则左侧气体体积为(lh 2x)cm 柱长，右侧气体体积为(l h 2)cm 柱长，取右侧气体为研究对象由等温变化规律得p0lp2(lh 2) 解得p2 p0l lh 2 758 7 cmHg 左侧气柱的压强为p1p2h800 7 cmHg 取左侧气柱为研究对象，由等温变化规律得 p0lp1(lh 2x)，解得 x6.4 cm. 借题发挥 两团气体问题中，对每一团气体来讲都独立满足pV T 常数；两部分气体往往满足一定的联系：如压 强关系，体积
3、关系等，从而再列出联系方程即可 例 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，重 力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？ 【答案】p0mg S p0Mg S . 【解析】题图甲中选活塞为研究对象。 pASp0Smg得pAp0mg S 题图乙中选汽缸为研究对象得 pBp0Mg S 。 取左侧气柱为研究对象，由等温变化规律得 pBp0Mg S 。 培优 训练 1、如图所示的甲、乙两个容器，由一细管相通，细管中间有一开关 K，先把开关关上，在
4、两容器中装有不同量的水，甲中水面比乙中水面高，然后将甲容器的上口密封，打开开关 K 后，下列哪个判断是正确的（） A、甲中的水能往乙中流，直到乙的水面比甲中的水面高出一些为止 B、甲中的水不能往乙中流，水面高度都不变 C 、甲中的水能往乙中流，直到两容器中的水面相平为止 D、甲中的水能往乙中流一些，但甲的水面一定比乙的高 第 1 题图第 2 题图 甲乙 2、如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止设活塞与缸壁 间无摩擦，可以在缸内自由移动缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相 同下列结论中正确的是() A若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些 B若外界大气
5、压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大 C若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小 D若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 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。 4、一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时， 管内汞柱及空气柱长度如图所示。 用力向下缓慢推活塞， 直至管内两边汞柱高度相等时为止。 求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离分别是多少？ （已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压 强p075.0 cmHg。环境温度不变。 ）
6、 5、如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管 口向瓶内吹入少量气体后， 瓶内的水沿玻璃管上升的高度为 h.把这个自制气压计从 1 楼带到 5 楼的过程中(对瓶子采取了保温措施)，观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示， 根据实验现象下列判断错误 的是() A. 往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压 B. 水柱高度 h 增大，说明大气压降低了 C. 上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响 D. 水柱高度 h 越大，瓶内外的气体压强差越大 楼层12345 管内与瓶内水面的 高度差/cm 55.35.766.3 微专题 9-6气体压强问题 例
7、例 1 1、 【答案】6.4 cm. 【解析】设活塞移动的距离为xcm，则左侧气体体积为(lh 2x)cm 柱长，右侧气体体积为 (lh 2)cm 柱长，取右侧气体为研究对象由等温变化规律得 p0lp2(lh 2) 解得p2 p0l lh 2 758 7 cmHg 左侧气柱的压强为p1p2h800 7 cmHg 取左侧气柱为研究对象，由等温变化规律得 p0lp1(lh 2x)，解得 x6.4 cm. 借题发挥 两团气体问题中， 对每一团气体来讲都独立满足pV T 常数； 两部分气体往往满足一定的联系： 如压强关系，体积关系等，从而再列出联系方程即可 例 2、 【答案】p0mg S p0Mg S
8、 . 【解析】题图甲中选活塞为研究对象。 pASp0Smg得pAp0mg S 题图乙中选汽缸为研究对象得 pBp0Mg S 。 取左侧气柱为研究对象，由等温变化规律得 pBp0Mg S 。 专题提升训练 1、C 2、D 解析外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重 量，弹簧的形变量不变 3、 甲：p0gh乙：p0gh丙：p0 3 2 gh 丁：p0gh1戊：pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1) 解析在甲图中，以高为h的液柱为研究对象， 由二力平衡知pASghSp0S 所以p甲pAp0gh 在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上F下有：pASg
9、hSp0S，得p乙pA p0gh 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有 pAghsin 60pBp0 所以p丙pAp0 3 2 gh 在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得 p丁S(p0gh1)S 所以p丁p0gh1 在戊图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所 以b气柱的压强为pbp0g(h2h1)，而a气柱的压强为papbgh3p0g(h2h1 h3)。 4、144 cmHg9.42 cm 解析设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0， 长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的
10、压强 为p2，长度为l2。以 cmHg 为压强单位。由题给条件得 p1p0(20.05.00) cmHg90 cmHg l120.0 cm l1(20.020.05.00 2 ) cm12.5 cm 由玻意耳定律得 p1l1Sp1l1S 联立式和题给条件得 p1144 cmHg 依题意 p2p1 l24.00 cm20.05.00 2 cmh11.5 cmh 由玻意耳定律得 p2l2Sp2l2S 联立式和题给条件得 h9.42 cm 5、A【解析】向瓶内吹入少量气体后，瓶内水沿玻璃管上升高度 h 后，此时瓶内气压 p内与瓶外大气压 p外的关系为： p内p外水gh.此时瓶内气压大于瓶外气压，A 错误，符 合题意；由 p内p外水gh 可得 p外p内水gh，当 h 增大时，瓶内气压几乎不变，瓶 外气压变小， B 正确， 不符合题意； 因装置受热膨胀或降温收缩时都会引起水柱高度的变化， 因此给瓶子保温可避免温度对测量结果的影响，C 正确，不符合题意；由 p内p外水gh 可得，p内p外水gh，水柱高度越大，瓶内外气体压强差越大，D 正确，不符合题意故 选 A.
