专题提升课21　充气、抽气、灌气、漏气模型-2027版高考物理一轮复习

物理专题提升课21充气、抽气、灌气、漏气模型能力高分练课中关键能力·可视思维角度一充(打)气问题建模与推理例1(2026山东济南模拟)青藏高原上海拔4000m时,大气压强为6.3×104Pa。某游客在此出现了高原反应,随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示,该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态,只打开进气口,气源箱将周围环境中体积为15m3的大气输入舱体中,稳定后,舱内空气新鲜,且气压不变,温度维持在27℃,病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1m、底面积1m2的圆柱体,舱内外气体均可视为理想气体,舱外环境温度保持-3℃不变。(1)求稳定后舱内气体的压强。(2)该游客在舱内治疗一段时间后情况好转,他改设2.0×105Pa、27℃的新模式,加压舱会自动充气、放气,当将周围环境中1m3的气体充入加压舱后达到了新模式,求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。

角度二抽气问题建模与推理例2(2026山西太原期末)课间老师要大家拔河表演拉马德堡半球,20个人对拉也没有拉开。老师旋转了一下开关让球内外气体相通,一个人轻轻一拉就开了。已知马德堡半球由两个球冠合拢组成,合拢处圆面的面积S=800cm2,合拢后容积V=3600mL,手动微型抽气机每按压一次抽出体积为V0=400mL的气体。抽气过程中环境温度保持不变,马德堡半球容积不变导热性能良好,不计摩擦。已知初始时马德堡半球空腔内气体压强与大气压强相同,大气压强p0=1×105Pa。(1)求抽1次气后,球内的气体压强p1和p0的比值。(2)若每个学生能提供的最大拉力为F0=200N,抽气20次后,球内气体压强p20等于多少?两侧至少各需要几个学生才能拉开?(取0.920=0.12)

角度三灌气(气体分装)问题建模与推理例3

医用氧气钢瓶的容积V0=40L,室内常温下充装氧气后,氧气钢瓶内部压强p1=140×105Pa,释放氧气时瓶内压强不能低于p2=2×105Pa。病人一般在室内常温下吸氧时,每分钟需要消耗1×105Pa下2L氧气,室内常温下,一瓶氧气能供一个病人吸氧的最长时间为(

)A.23h

B.33.5h

C.46h

D.80hC

角度四漏气问题建模与推理例4(2026河北邢台模拟)新学期青春校园篮球赛拉开序幕,某比赛前,比赛用球在体育器材室被打入温度为23℃的空气后,球内压强为1.50×105Pa。比赛开始后,球内的气体温度升高为33℃。但比赛过程中出现小插曲,篮球被打出场外后,被尖锐物体刺穿了一小孔而漏气,更换后将此球置于场边,稳定放置后,篮球内气体的温度为27℃,压强为1.00×105Pa。若将球内气体视作理想气体,且上述过程中篮球的容积不变,求:(1)温度升高到33℃时球内气体的压强;(保留2位小数)(2)篮球漏出的空气质量与漏气前球内空气质量之比。

破题思维链充气、抽气、灌气、漏气问题建模与推理解题精要1.转化法:应先转化为相同压强下,再将两部分气体整体作为研究对象,然后用气体实验定律或理想气体状态方程列式求解。2.利用克拉伯龙方程pV=nRT:把压强、体积、温度分别为p1、V1、T1,p2、V2、T2…的几部分理想气体进行混合,混合后气体的压强、体积、温度分别为p、V、T。

3.最佳研究对象的选取

情境巧选研究对象充气(打气)充进容器内的气体和容