封閉氣體壓強計算歸類分析

摘 要：封閉氣體的壓強計算屬于初高中銜接知識，存在著學生的知識儲備量和高中老師的認知不一致的情形，導致很大一部分學生一直學習不透徹，本文力求通過對問題歸類分析的方式，幫助學生對相關知識的理解加深，并最終建立起詳實的知識網絡.

關鍵詞：平衡;加速;氣體壓強

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2021）07-0088-04

收稿日期：2020-12-05

作者簡介：謝汝成（1986.1-），男，本科，中學一級教師，從事中高考物理教學研究.

基金項目：吉林省教育科學“十三五”規劃課題《鄉村振興背景下的鄉村教師專業發展研究》 子課題《提高物理課堂教學效果策略的研究》，課題批準號GHKT-20190034.

縱觀近幾年高考在選修部分的考察，選修3-3部分與初中知識銜接緊密，高考題目難度相對穩定，對比3-4得分相對容易，所以越來越多的一線教師和學生在備考時都將選修部分復習的重點落在了3-3部分.在選修3-3部分中氣體的相關狀態參量的計算一般以10分的計算題形式呈現.壓強作為描述氣體的狀態參量之一，往往是解決問題的關鍵，所以封閉氣體壓強的計算是教學重點但同時也是學生學習的難點.為了幫助學生突破這一難點，我對這一類問題進行了相應的歸納總結，在此和同仁探討.

從密封方式分析，通常有兩種“液封”和“固封”.從封閉氣體所在系統所處于的力學狀態分析，通常也有兩種“平衡系統”和“加速系統”. 下面我們就對具體的問題進行歸類分析：

一、平衡類

處理此類問題首先要選擇合適的研究對象（一般為用來封閉氣體的液體、活塞等），結合帕斯卡定理和連通器原理對研究對象進行受力分析，列平衡方程求解.

1.直型管

此類問題選擇某一段或幾段水銀柱為研究對象列平衡方程.其中液體柱壓強p=ρgh，帶入相應數據，可求得帕斯卡單位下的壓強數值.而在高中階段通常以水銀柱為例考察，此時液體柱壓強可以表示為p=hcmHg.

（1）試計算下述幾種靜止情況下各封閉氣體的壓強，已知大氣壓強P0 =76cmHg，管中每段水銀柱的長度均為10cm.