专题 封闭气体压强的计算 导学案 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

气体的等温变化
【学习目标】
学会计算平衡状态下活塞封闭气体的压强；
学会计算平衡状态水银柱封闭气体压强；
利用玻意耳定律解决相关问题。
【重难点】利用力学知识求解气体压强
【知识回顾】
一．描述气体状态的参量： 、 、 。
二、气体的等温变化规律(玻意耳定律):
一定质量的某种气体，在 不变的情况下， 与 成反比。
公式 或
【新课内容】气体压强的计算
【自主学习】类型一、固体封气体
求用实物（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对关联物（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件或牛顿定律求解。
关联物是联系已知量（例如外界大气）和未知量（例如被封闭气体）的媒介。相当于“中介”
模型 模型分类 图示 求解方法
带活塞汽缸模型 活塞均处于静止状态，活塞质量为m，汽缸截面积为S,大气压强为P0,求封闭气体的压强 汽缸开口向上
汽缸开口向下
活塞上放置物体，质量为M
汽缸开口水平
【检测一】：例1:如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm 。已知大气压强为1×105Pa。
求：汽缸开口向上时，气体的长度。
【典例一】如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为P0求：
（1）封闭气体的压强；
（2）弹簧的弹力。
2022级高二物理教学案
【自主学习】模型二、液体封气体
方法1：（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．由两侧压强相等列方程求解压强．
方法2：（受力平衡法）选与封闭气体接触的液柱(关联物)为研究对象进行受力分析，由 F合＝0 列式求气体压强．
模型 模型分类 图示 求解方法
水银柱模型 开口向上
类似开口向上的弯管
开口向下
类似开口向下的弯管
水平放置
玻璃管倾斜
双液柱封闭气体
【检测二】： 如图所示，静止水平放置的玻璃管内灌有水银恰好在管口处，水银的长度为h，其中管的总长为2h，大气压强为P0，将玻璃管逆时针缓慢的转过90o，求此时水银低端距管底的距离为多少？