1．　　 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

例5.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则

A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大

B.状态Ⅰ时气体的平均动能比状态Ⅱ时的大

C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大

D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大

解析：题中明确给出状态Ⅱ的温度比状态下的温度低，而理想气体的内能仅由温度决定，因此知B对.分子的平均动能增大或减小了，但不能说某时刻所有分子的动能都增大或都减小了，即使有些分子平均动能很大，仍有些分子的动能很小，选项D错误.由分子动理论知，若该气体体积增大，则分子间距必然增大，反之，气体体积减小则分子间平均距离也减小，由理想气体状态方程PV/T=恒量可知V必然减小，由此确定C正确.

正确解答　 BC

例6、 如图为医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通。则在输液过程中(瓶A中尚有液体)，下列说法正确的是：①瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大；②瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变；③滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小；④在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变　

A.①③　　 　　　　B.①④　　　 　　C.②③　　 　　　　D.②④

分析与解：进气管C端的压强始终是大气压p₀，设输液瓶A内的压强为p_A，可以得到p_A= p₀-ρgh，因此p_A将随着h的减小而增大。滴壶B的上液面与进气管C端的高度差不受输液瓶A内液面变化的影响，因此压强不变。选B。

[例13] 长直均匀玻璃管内用水银柱封闭一定质量的空气后倒插入水银槽内。静止时露出水银槽面的水银柱高为h，保持温度不变，稍向上提玻璃管(管口仍在槽内水银面下)，封闭在管内的空气的体积V和压强p以及水银柱高h各如何变化？

解析：一定质量的气体在温度不变使，气体的压强p和体积V必然同时变化，而达到平衡后，p+ρgh= p₀的关系应该依然成立。假设V不变，那么p也不变，而提升后h变大，p+ρgh将大于p₀，因此管内水银柱将要下降，即封闭空气的体积V必然增大，压强p必然减小，又由于最终应该有p+ρgh= p₀，所以h必然增大。

本题也可以假设提升后p不变，进行推导，结论是完全一致的。

注意前提：管内必须封闭有一定质量的空气。若水银柱上端是真空，那h就始终满足p₀=ρgh，向上提升玻璃管不会影响h的大小，那么V就一定增大了。　　　　

[例15] 在一个固定容积的密闭容器中，加入3L的X(g)和2L的Y(g)，在一定条件下这两种气体发生反应而生成另两种气体：4X(g)+3Y(g)　 2Q(g)+nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，而混合气体的压强比原来增大，则该反应方程中的n值可能为

　A．3　　　 B．4　　　 C．5　　　　 D．6 　　　

解析：由于反应前后所有物质都是气态，设反应前后的总的物质的量分别为N₁、N₂，由于在一定温度和体积下，气体的压强和气体物质的量成正比，因此生成物的物质的量应该大于反应前的物质的量，只能取n=6，选D。

试题展示

3、气体的状态：一定质量的气体，p、V、T确定，状态就确定。其中有两个或三个同时变化时，气体的状态就改变。只有一个参量变化，其余两个都不变是不可能的。

2、确定气体压强的方法：①受力分析法；②取等压面法；③牛顿定律法

1、气体的状态参量：①温度T；②体积V；③压强p

3．加速运动系统中封闭气体压强的确定

常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出．具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．

(1)试管绕轴以角速度ω匀速转动

解:　 对水银柱受力分析如图

由牛顿第二定律得:

PS－P₀S=mω² r ,　 其中m=ρSh

由几何知识得:r=d－h/2

解得P=P₀+ρhω²(d－h/2)

(2)　 试管随小车一起以加速度a向右运动

解:　 对水银柱受力分析如图

由牛顿第二定律得:

PS－p₀S=ma　 m=ρSh

解得:p=p₀+ρah

(3)气缸和活塞在F作用下沿光滑的水平面一起向右加速运动

解：对整体水平方向应用牛顿第二定律：

F=(m+M)a

对活塞受力分析如图：由牛顿第二定律得：

F+PS－P₀S=ma　　　　 ②

由①②两式可得：

P=P₀－

拓展：

小 结：当物体做变速运动时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压强利用F_合=ma,求p_{气。总结：}计算气缸内封闭气体的压强时，一般取活塞为研究对象进行受力分析.但有时也要以气缸或整体为研究对象.所以解题时要灵活选取研究对象

2．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定

　　 (1)液体封闭的气体的压强

①　　　 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．

例1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p₀=76cmHg,求封闭气体的压强(单位：cm

解析：本题可用静力平衡解决．以图(2)为例求解

　　 取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程得Ps= P₀S+mg；所以p= P₀S十ρghS，所以P＝P₀十ρgh(Pa)或P＝P₀+h(cmHg)

　　 答案：P＝P₀十ρgh(Pa)或P＝P₀+ h(cmHg)

　　 　解(4)：对水银柱受力分析(如右图)

沿试管方向由平衡条件可得：

pS=p₀S+mgSin30°

P=

=p₀+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg)

点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程．

拓展：

[例2]在竖直放置的U形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱．大气压强为P₀，各部尺寸如图所示．求A、B气体的压强．

　　 求p_A：取液柱h₁为研究对象，设管截面积为S，大气压力和液柱重力向下，A气体压力向上，液柱h₁静止，则 P₀S+ρgh₁S=P_AS

　　 所以　　 P_A=P₀+ρgh₁

　　 求 p_B：取液柱h₂为研究对象，由于h₂的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的任强可不考虑，A气体压强由液体传递后对h₂的压力向上，B气体压力、液柱h₂重力向下，液往平衡，则P_BS+ρgh₂S=P_AS

　　 所以　　 P_B=P₀+ρgh₁一ρgh₂

熟练后，可直接由压强平衡关系写出待测压强，不一定非要从力的平衡方程式找起．

小结：受力分析：对液柱或固体进行受力分析,当物体平衡时: 利用F_合=0,求p_气

注意: (1)正确选取研究对象

(2)正确受力分析,别漏画大气压力

②　　　 取等压面法：根据同种液体在同一水平液面压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强，仍以图7－3为例：求p_B从A气体下端面作等压面，则有P_B十ρgh₂＝P_A＝P₀+ρgh₁，所以P_B=P₀+ρgh₁一ρgh₂．

例3、如图，U型玻璃管中灌有水银.求封闭气体的压强.设大气压强为P₀=76cmHg、(单位：cm)

解析：本题可用取等压面的方法解决．

　　 液面A和气体液面等高，故两液面的压强相等， 则中气体压强：p＝p_A= P₀+h(cmHg)．

　　 答案：P= P₀+h

点评：本题事实上是选取A以上的水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程求出的关系式：P₀+h＝P_A．

拓展：

小结:

取等压面法：

根据同种不间断液体在同一水平面压

强相等的“连通器原理”,选取恰当的等压

③　　　 面,列压强平衡方程求气体的压强. 选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则就没有压强相等的关系．

(2)固体(活塞或气缸)封闭的气体的压强

由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．

例4:下图中气缸的质量均为M,气缸内部的横截面积为S,气缸内壁摩擦不计.活塞质量为m,求封闭气体的压强(设大气压强为p₀)

解析：此问题中的活塞和气缸均处于平衡状态．当以活塞为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件得 pS＝(m₀+m)g+P₀S；P= p=

P₀+(m₀+m)g/S

　 在分析活塞、气缸受力时，要特别注意大气压力，何时必须考虑，何时可不考虑．

　(3).活塞下表面与水平面成θ角解:对活塞受分析如图

　 由竖直方向合力为零可得: p₀S+mg=pS’cosθ

S’cosθ=S　　 ∴ p=P₀+mg/S

拓展：

(1)一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强增大，体积增大时，压强减小。

(2)一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大。

(3)一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大。

规律方法　 一、气体压强的计算

1．气体压强的特点

　　 (1)气体自重产生的压强一般很小，可以忽略．但大气压强P₀却是一个较大的数值(大气层重力产生)，不能忽略．

　　 (2)密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递．

(1)气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。研究的方法是统计方法。气体分子的速率分布规律遵从统计规律。在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，可以求出这个温度下该种气体分子的平均速率。

(2)用分子动理论解释气体压强的产生(气体压强的微观意义)。气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。

3、压强：p

器壁单位面积上受到的压力

①产生：

由大量分子频繁碰撞器壁产生的

(单位体积内分子个数越多，分子的平均速率越大，气体的压强就越大)

②单位：Pa

1Pa=1N/m²

1atm=1.013×10⁵Pa=76cmHg

③计算：

P_固=F/sP_液=ρ_液gh