適用于新高考新教材廣西專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第14章熱學(xué)研專項(xiàng)素養(yǎng)提升課件

研專項(xiàng)素養(yǎng)提升第十四章典型物理模型指導(dǎo)突破:充氣、抽氣、灌氣模型氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程的適用對(duì)象都是一定質(zhì)量理想氣體,但在實(shí)際問題中,常遇到氣體的變質(zhì)量問題。對(duì)于氣體的變質(zhì)量問題,可以通過巧妙地選擇合適的研究對(duì)象,把“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”問題,從而可以利用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程求解,常見以下三種類型:1.充氣問題:在充氣時(shí),將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體和容器內(nèi)的原有氣體為研究對(duì)象時(shí),這些氣體的質(zhì)量是不變的。這樣,可將“變質(zhì)量”的問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。2.抽氣問題:在對(duì)容器抽氣的過程中,對(duì)每一次抽氣而言,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,解決該類“變質(zhì)量”問題的方法與充氣(打氣)問題類似:假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中,即用等效法把“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”的問題。3.灌氣問題:將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問題也是變質(zhì)量問題,分析這類問題時(shí),可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行研究,即可將“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”問題。速按到皮膚上,自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓,使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上,再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí),罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同,溫度為450K,最終降到300K,因皮膚凸起,內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的

。若換用抽氣拔罐,抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的,罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體,忽略抽氣過程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值?！景咐骄俊恐嗅t(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上,進(jìn)而治療某些疾病。常見拔罐有兩種,如圖所示,左側(cè)為火罐,下端開口;右側(cè)為抽氣拔罐,下端開口,上端留有抽氣閥門。使用火罐時(shí),先加熱罐中氣體,然后迅對(duì)于抽氣罐,設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p3、V3,末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p4、V4,罐的容積為V0',由題意知p3=p0、V3=V0'、p4=p2④由玻意耳定律得p0V0'=p2V4⑤【創(chuàng)新訓(xùn)練】1.(2023山東濰坊安丘月考)小朋友吹氣球時(shí)因肺活量小,只能把氣球從無(wú)氣狀態(tài)吹到500mL,此時(shí)氣球內(nèi)空氣壓強(qiáng)為1.08×105Pa。捏緊后讓媽媽幫忙,為了安全,當(dāng)氣球內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到1.20×105Pa、體積為8L時(shí)立即停止吹氣。已知媽媽每次能吹入壓強(qiáng)為1.0×105Pa、體積為2265mL的空氣,若外界大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa,整個(gè)過程無(wú)空氣泄漏且氣球內(nèi)溫度不變,則媽媽吹入氣球內(nèi)的空氣質(zhì)量與小朋友吹入氣球內(nèi)空氣質(zhì)量的比值約為(

)A.17 B.18C.20 D.21A2.(2022春湖南郴州期末)水火箭的簡(jiǎn)化圖如圖所示,容器內(nèi)氣體的體積V=2L,內(nèi)裝有少量水,容器口豎直向下,用輕橡膠塞塞緊,放在發(fā)射架上,打氣前容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p0=1×105Pa。用打氣筒通過容器口的閥門向容器內(nèi)緩慢打氣,每次能向容器內(nèi)打入壓強(qiáng)也為p0,體積ΔV=100mL的空氣,當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),水沖開橡膠塞,火箭豎直升空。已知橡膠塞與容器口的最大靜摩擦力Ff=20N,容器口的橫截面積S=2cm2,不計(jì)容器內(nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng)及橡膠塞受到的重力,打氣過程容器內(nèi)氣體的溫度和容積保持不變,求:(1)火箭發(fā)射升空瞬間容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p;(2)打氣筒需打氣的次數(shù)n。答案

(1)2×105Pa

(2)20次解析

(1)火箭發(fā)射升空瞬間,對(duì)橡膠塞受力分析可知pS=p0S+Ff(2)打氣過程中容器內(nèi)氣體做等溫變化,由玻意耳定律可知,p0(V+nΔV)=pV代入數(shù)據(jù)解得n=20。3.(2023廣東茂名一模)如圖所示,某同學(xué)用打氣筒給籃球打氣。已知圓柱形打氣筒內(nèi)部空間的高度為H=0.6m,內(nèi)部橫截面積為S=2×10-3m2,當(dāng)外管往上提時(shí),空氣從氣筒外管下端的中套上的小孔進(jìn)入氣筒內(nèi),手柄往下壓時(shí)氣筒不漏氣,當(dāng)筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于籃球內(nèi)氣體壓強(qiáng)時(shí),單向閥門K便打開,即可將打氣筒內(nèi)氣體推入籃球中,若籃球的容積V=7.5×10-3m3,每次打氣前打氣筒中氣體的初始?jí)簭?qiáng)為p0=1.0×105Pa,籃球內(nèi)初始?xì)怏w的壓強(qiáng)為p1=1.2×105Pa,打氣過程中氣體溫度不變,忽略活塞與筒壁間的摩擦力,每次活塞均提到最高處,求:(1)第一次打氣時(shí)活塞下移多大距離,閥門K打開?(2)至少打幾次可以使籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增加到2p0?答案

(1)0.1m(2)5次解析

(1)根據(jù)題意,設(shè)打氣筒內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增加到1.2×105

Pa時(shí)活塞下壓的距離為h,根據(jù)玻意耳定律得p0HS=1.