气体压强的计算导引

固体、液体都可以作为封闭气体的物质,它们与不同的运动形式对应起来,这就决定了压强计算的复杂性.对于这类物理问题的处理方法是将封闭气体的固体(液体)隔离出来,分析受力,运用牛顿定律求解.下面就气体压强的计算作分类导析.1.对处于平衡状态的由活塞封闭在缸内的气体压强,通过研究活塞或气缸的受力,运用力的平衡条件和压强定义式求解.例1.一圆形气缸,上面盖着不漏气的轻活塞,在活塞和缸底之间装有一轻弹簧,如图1(甲),缸内贮有压强为P_0的空气,     

高考中活塞气缸类问题归析

气缺类问题是典型的热学综合题．从近几年高考试题看，这类问题年年有．现对近几年高考中的活塞气缸问题归类分析，并总结出解决这类问题的一般方法．１活塞气缸系统处于平衡状态时的问题 活塞气缸系统处于平衡状态时，需要综合应用气体定律和物体的平衡条件来求解．１．１活塞封闭单一气体 ［例１］（１９９５全国高考题）一质量不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的圆柱形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图１所示．最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气柱高度为Ｈ０，压强等于大气压强Ｐ０现对气体缓慢加热，当温度升高了 △…     

创新百题赏析

1.光子具有能量,也具有动量.光照射到物体表面时,会对物体产生压强,这就是"光压".光压的产生机理如同气体压强:大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.     

谈大气压产生的根本原因

1提出问题一般初中教科书中对大气压强成因的解释是“大气受到重力,由于气体又会流动,所以会对浸没在大气中的物体产生压力,这个压力产生的压强就叫大气压强”。但是一般高中课本对气体压强的解释是:“容器中的气体分子,在做无规则运动时不断碰撞器壁,对器壁施加压力,器壁单位面积上的压力,就是气体的压强”。于是有一部分爱思考的高中学生马上提出这样一个问题:为什么初中教材说大气压强是由重力产生的,而高中教材却说气体压强是由分子碰撞造成的,气体压强包含大气压强,按理说大气压强也应由分子碰撞产生,为什么会出现两种不同的解释?2问题…     

谈大气压产生的根本原因

1 提出问题 一般初中教科书中对大气压强成因的解释是“大气受到重力，由于气体又会流动，所以会对浸没在大气中的物体产生压力，这个压力产生的压强就叫大气压强”。但是一般高中课本对气体压强的解释是：“容器中的气体分子，在做无规则运动时不断碰撞器壁，对器壁施加压力，器壁单位面积上的压力，就是气体的压强”。于是有一部分爱思考的高中学生马上提出这样一个问题：为什么初中教材说大气压强是由重力产生的，而高中教材却说气体压强是由分子碰撞造成的，气体压强包含大气压强，按理说大气压强也应由分子碰撞产生，为什么会出现两种不同的解释？     

对气体压强与大气压强的再认识

关于大气的压强,初中物理如是说:“由于空气有重量,所以像液体对浸在它里面的物体要产生压强一样,空气对浸在它里面的物体也要产生压强,这个压强叫大气压强,简称大气压。”高中物理又告诉我们:由于大量气体分子不断碰撞器壁,对器壁就产生一个持续的宏观的力,器壁单位面积上所受的压力就叫做气体的压强。它决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率。”学生学习了“气体的压强”之后,再回过去看     

专题讲座之十五 热力综合(高一、高三)

气体与力学的综合问题一般涉及液拄、气缸、活塞等的运动.这类问题的研究对象有两种:一是被封闭的气体:二是液柱、气缸或活塞.解题步骤是:先用气态方程求出气体的压强,再分析液柱、气缸或活塞的受力,进而判断运动情况.     

关于气体压强的两种说法

大气的压强,当然也是气体的压强,初中物理是这样说的:“由于空气有重量,所以像液体对浸在它里面的物体要产生压强一样,空气对浸在它里面的物体也要产生压强,这个压强叫大气压强,简称大气压。”关于气体的压强,高中物理又是这样说的:“由于大量气体分子不断碰撞器壁,对器壁就产生一个持续的宏观的力,单位面积器壁上所受的压力就叫做气体的压强。它决定于单位体积内的分子数和分子的平均速率。”关于气体压强这两种说法显然是不同的,我们不妨简称为“重量说”和“碰撞说”,两者究竟区别何在?有没有内在联系?能否予以统一?     

气体中的力学

在“气体的性质”这一章,有不少计算气体压强大小以及与气体压强相关的一类习题.气体压强是描述气体的状态参量之一,大量无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞是气体压强产生的原因,压强大小是由气体分子的密度和平均动能决定的.但是根据气体压强大小的决定因素仅能定性地     

高考热学计算题解法探讨

从'88到'94,连续七年物理高考计算题热学部分考察的内容十分集中,除'89外其余均是围绕着气缸活塞作文章,人们称之为“气缸活塞类”题.本文拟对这类习题作一剖析,通过比较归纳探究其一般解法.为节省篇幅,只简述题意,对参量的写法规定为:若题中只有一个容器,则初、末态参量用角标1、2区别;若涉及几个容器,则对不同容器中初末态参量用对末态加“＇”号的方法区别,所有习题均不计活塞与缸壁的摩擦.例1.如图1所示,已知气缸质量M、气缸内横截面积S、活塞质量m、大气压强P_0,初态平衡时气缸内容积为V_1,求上提活塞至汽缸刚离地面时活塞上升的距离x.(’88高考题)简解:在上提活 塞时,缸内气体体积 增大、压强减小,经历一等温变化过程,至气缸刚离地面时,活塞受力平衡,不妨把某一状态称为“点”,(图2中之Ⅰ、Ⅱ点),某一过程称为“线”(图2中之等温线),则只须抓住两点一线列方程即可.     

理想气体内部的压强

气体的压强是宏观量,是描述气体平衡态参量之一。理想气体的压强P,一般是通过计算被视作弹性质点的大量分子碰撞器壁时在单位时间内作用于单位面积器壁上的冲量而求得,其表达式为     

漫谈液体内部的压强

在中学物理教科书中都说：液体内部的压强是液体的重量产生的．在失重情况下，液体对于容器就没有压强了．而在讨论气体压强问题时，教材用大量沙粒对圆盘的不断碰撞产生了压力的实验，进而引申、推断出气体分子对容器壁也会产生压力．气体分子作热运动，大量气体分子不断地和容器壁碰撞，对容器壁产生持续的压力，单位面积所受的压力，就是气体对容器壁的压强．我们又知道，物体（包括固体、液体和气体）内的分子都在做无规则的热运动，那么大量液体分子也会不断地和容器壁碰撞，为什么液体在失重情况下，液体对于容器就没有压强了？液体和气体的压强的微观机理有什么不同？本文试作一些定性的讨论．     

理想气体的压强

气体的压强就是作无规则运动的大量气体分子碰撞器壁时,作用于器壁单位面积上的平均冲力。气体分子越大,运动的越快,分子施于器壁的冲力越大,因而压力就越大。根据这一假定,便可从分子的微观模型出发,用统计平均的方法推导出理想气体的压强公式。一、理想气体的微观假设对于理想气体,从宏观上定义,它是实际气体在压强趋于零时的极限情况。在建立理想     

密度极限法的应用——判断温度变化引起的液柱移动方向

一、原理分析我们知道 ,封闭气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 ,并且决定于单位体积内的气体分子数和分子的平均速度 .单位体积内的气体分子数与气体密度有直接联系 ,分子的平均速率又与温度有关 (温度是分子平均动能的标志 ) .故封闭气体压强可认为决定于气体的密度和温度 .我们也可以从克拉珀龙方程 p V=mMRT,得到p=mVTRM=RMρT.式中 R为普适常量 ,M为摩尔质量 ,m为气体的质量 ,所以 RM为常量 .设 k=RM,则气体压强为 p=kρT.由此得到的结论是 :封闭气体的压强决定于气体的密度和温度 .用公式表示为p=kρT,或 p∝…     

一道能用9种方法解的高考题

1995年物理高考题第29题,是一道应用气态方程求解的题目,该题情景创设新颖,不落俗套。是一道既考查知识又考查能力的较好的试题。 [题目]一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图1所示,最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H_0,压强等于大气压强P_0。现对气体缓慢加热,当气体温度升     

力、热综合题解导引

力、热综合题,绝大部分都是围绕气体实验三定律或气体状态方程应用来命题的考题,其解题的关键在于根据题设条件,运用力、热学知识确定气体状态参量及其关系,特别是气体压强是联系热学和力学的桥梁。由于“气缸类”考题在高考物理试卷中出现较多,因此,本文在此着重对“气缸类”力、热综合题作一例析。一、“气缺类”力、热综合题的解题一般思路和步骤 (1)以活塞(水银柱)或气缸为研究对象,根据其运动状态,应用静力学、动力学或其他力学知识,确定气体的压强。一般是在平衡状态下,利用平衡条件求气体压强;在加速状态下,利用牛顿运动定律求气体的压强。 (2)以气体为研究对象,分析气体状态及其变化,确定每个变化过程气体的始末状态参量,并运用气体     

共点力平衡问题的探求

共点力作用下物体的平衡问题包括两种:静态平衡(静止)和动态平衡(匀速直线运动及缓慢变化过程中的瞬时平衡).处于各种平衡状态的对象可能出现在不同的具体情景之中,如重力场中物体的平衡、电场中带电体的平衡、磁场中通电导体的平衡及与气体相连接的物体的平衡等等.在各种复杂的具体情景中形成了复杂的力学联系,但求解的基本思路总是在准确分析物体受力情况的基础上,从共点力的平衡条件上展开思维.     

谈理想气体压强、温度和内能的概念

压强、温度和内能在气体分手运动论一章中,是描述理想气体性质的三个最基本的概念,也是这一章的重点内容。一、压强1.压强的微观实质从定性意义上讲,压强是大量分子对器壁不断碰撞的结果;从定量意义上讲,压强是气体分子在单位时间内施于器壁单位面积上的平均冲量 P=(dl)/(dt ds),也可表述成 P=(单位时间内与单位面积碰撞的分子数)×(每个分子一次碰撞施于器壁的冲量)。     

对一道气态方程习题的质疑

曾见过几本教学参考资料中有下面的习题:如图所示:在横截面积为100厘米~2的气缸内,被质量为 m~A=6.8千克的活塞封闭着一定质量的气体,气缸内有一质量为100克的空心球.如果气缸内的温度为17℃.并在活塞上放一个质量为 m_B=13.6千克的物体时,空心球刚好对缸底无压力:那么当把物体 B 拿走后。同时气缸温度下降为7℃时.空心球对缸底的压力是多大?(设大气     

气缸内活塞移动问题综述

力学、热学综合问题已成为近年来高考试题中的一个热点内容.从近十年看,每年都有气缸内活塞移动的问题,这类试题考查的知识点多,信息量大,综合性强.解决这类问题的关键是压强的计算,因为活塞移动时的机械运动状态及其变化与气体状态及其变化相互影响,而机械运动的状态及其变化决定于受力情况,气体的状态及其变化与压强(压力)密切相关,所以气体的压强(压力)成为沟通气体状态与