:高二年级物理同步辅导讲座之七

:高二年级物理同步辅导讲座之七
北 京 四 中
年  级：高 二   科  目：物 理    期数：0107
编  稿：厉璀琳   审  稿：陈素玉   录入：刘红梅
[本周教学内容]：
1．气体的状态参量：研究气体的热学性质，要用体积、压强、温度等物理量来描述气体的状态。描述气体状态的这几个物理量叫气体的状态参量。
2．温度：温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子热运动的平均动能的标志。温度的数值表示法叫温标。用摄氏温标表示的温度叫摄氏温度。在国际单位制中采用热力学温标。
3．气体体积：由于气体分子的无规则热运动，气体总要充满整个容器，气体体积指气体所充满的整个容器的容积，用V表示。
  在国际单位制中，体积的单位有米3，分米3，厘米3等，日常生活和生产中还用升作单位，升的国际代号是L。1升=10-3米3=1分米3。
4．气体的压强：气体的压强是由于气体分子碰撞器壁产生的。单个分子碰撞器壁，对器壁的冲力是断续的，不均匀的。大量分子不断地碰撞器壁，从总的效果上看，就有一个持续的平均压力F作用在器壁上。气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。用P表示，在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕，国际代号是Pa，1帕=1牛/米2。气体的压强还常用标准大气压和毫米汞柱作单位。
1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕。
1毫米汞柱=133帕。
[重点]：气体的状态参量
[难点]：气体的压强
[例题讲解]：
例1． 如图1所示，水银柱的长度
h=10cm, 外界大气压P0=76cmHg,求
封闭气体的压强PA.
                     图1
[分析]：取水银柱与外界大气的交界面处某一小液片为研究对象，设管的截面积为S，则小液片受力情况如图2所示，
有：(PA+Ph)·S=P0S
  ∴ PA=P0-Ph=(76-10)cmHg=66cmHg.

                        图2
[小结]：选取较低液面处的液片进行分析，列出动力学方程，是解决由液柱封闭的气体压强问题的一般方法。

例2．如图3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上表面
水平，下表面与平面夹角为q，圆板质量为
m, 不计摩擦，大气压强为P0，求筒内气体
的压强。                    图3

[分析]：研究活塞的受力如图4所示：
建立直角坐标系x0y. 有
åFy=Pscosq-G-P0s=0
   ∵ scosq=s
   ∴ Ps=P0s+G           
    P=P0+            图4
[小结]：欲求气缸和活塞所封闭气体的压强，可分析气缸或活塞的受力，由牛顿运动定律列出方程即可求解。

[本周练习]：
1．如图5，一端封闭的U形管内封闭了
一段气柱A，已知水银柱长度h=6cm,外
界大气压P0=76cmHg,求封闭气体A的压
强。
                       图 5
2．如图6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？
                        图6

3．如图7，大气压为P0，活塞质量不计，面积
为S，活塞与汽缸的摩擦不计，重物的质量为m，
汽缸静止。求缸内气体的压强。

                        图7
4．如图8所示，活塞的质量为m,缸套的
质量为M，通过弹簧吊着在天花板上，气
缸内封有一定质量的气体，缸套光滑，活塞
面积为S，大气压强为P0，求缸内气体压强。  
                         图8
5．如图9所示，质量为m1内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为m2的水银，管外壁与斜面的动
摩擦因数为m=/6，斜面倾角q=300，当
玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封
闭的气体压强为多少？（设大气压强为P0）。
                        图9

[练习答案]：
1. 70cmHg, 82cmHg.
2.PA=P0+h1, PB=P0+h1, PC=P0+h1-h2
3.P=P0+
4.P=P0-
5.P=P0+.