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课件网) [学习目标] 1.学会计算静止、匀速运动或加速运动系统中封闭气体的压强。 2.知道什么是等温变化,知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件。 3.会运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算,理解气体等温变化的图像,并能用图像分析实际问题。 1.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 (1)取等压面法 同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强。如图甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA=p0+ph;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1。 (2)受力平衡法 选与封闭气体接触的液体(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强。 (3)参考液片法 选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强。 2.容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强。 [思考探究] (1)如图甲所示,C、D液面水平且等高,液体密度为ρ,重力加速度为g,其他条件已标于图上,试求封闭气体A的压强。 (2)在图乙中,汽缸置于水平地面上,汽缸横截面积为S,活塞质量为m,汽缸与活塞之间无摩擦,设大气压强为p0,重力加速度为g,试求封闭气体的压强。 [例1] (多选)竖直平面内有一粗细均匀的玻璃管,管内有两段水银柱封闭的两段空气柱a、b,各段水银柱高度如图所示,大气压强为p0,重力加速度为g,水银密度为ρ。下列说法正确的是( ) A.空气柱a的压强为p0+ρg(h2-h1-h3) B.空气柱a的压强为p0-ρg(h2-h1-h3) C.空气柱b的压强为p0+ρg(h2-h1) D.空气柱b的压强为p0-ρg(h2-h1) AC 解析 从开口端开始计算,右端大气压强为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pb=p0+ρg(h2-h1),而a气柱的压强为pa=pb-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3),故A、C正确,B、D错误。 B [总结提升] 压强计算的两点注意 (1)在考虑与气体接触的液体所产生的附加压强p=ρgh时,应特别注意h是表示液柱竖直高度差,不一定是液柱长度。 (2)特别注意大气压强的作用,不要漏掉大气压强。 反比 不变 p2V2 C 2.应用玻意耳定律的解题思路和方法 (1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律成立的条件。 (2)确定始末状态及状态参量(p1、V1,p2、V2)。 (3)根据玻意耳定律列方程p1V1=p2V2,代入数值求解(注意各状态参量要统一单位)。 (4)注意分析题目中的隐含条件,必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程。 (5)有时要检验结果是否符合实际,对不符合实际的结果要舍去。 [思考探究] 如图所示,在一个恒温池中,一串串气泡由池底慢慢升到水面,有趣的是气泡在上升过程中,体积逐渐变大,到水面时就会破裂。则: (1)上升过程中,气泡内气体的压强如何改变? (2)气泡在上升过程中体积为何会变大? 提示 (1)变小。 (2)由玻意耳定律pV=C可知,压强变小,气体的体积增大。 [例3] 如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气( ) A.体积不变,压强变小 B.体积变小,压强变大 C.体积不变,压强变大 D.体积变小,压强变小 解析 由于气体温度不变,属于等温变化,水位升高,封闭气体的体积减小,根据玻意耳定律pV=C可知,压强增大,故B正确。 B [例4] (2025·贵州遵义期末)图甲为某电动轿车的空气减震 ... ...