第2章 微专题1 变质量问题（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（人教版2019）

微专题1　变质量问题 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 充气问题 向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的变质量的气体问题。只要选择封闭容器内原有气体和即将充入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量的问题。若打气筒筒内体积为V0，容器体积为V，气筒和容器内的空气压强为p0，推n次后容器内气体压强为p′。充气时，活塞每推动一次，把体积为V0、压强为 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0、体积为nV0的气体推入容器内，容器内原来有压强为p0、体积为V的气体， 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示。某种药瓶的容积为0.9 mL，内装有0.5 mL的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa。护士把注射器内横截面积为0.3 cm2、长度为0.4 cm、压强为1.0×105 Pa的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。 [答案]　1.3×105 Pa 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 [解析]　取药瓶内和注射器内的气体为研究对象，其发生的是等温变化，有p1V1＋p2V2＝p3V3，其中p1＝1.0×105 Pa，V1＝0.9 mL－0.5 mL＝0.4 mL＝0.4 cm3，p2＝1.0×105 Pa，V2＝0.3 cm2×0.4 cm＝0.12 cm3，V3＝0.4 cm3，代入解得p3＝1.3×105 Pa。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　1.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V，每次挤压气囊都能将40 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变，忽略细管和压强计内的气体体积，则V等于(　　) 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 A．30 cm3　　　　　　　 B．40 cm3 C．50 cm3 D．60 cm3 答案：B 解析：以臂带内的气体与充入的气体整体为研究对象，气体温度不变，由玻意耳定律得 p0V＋5p0V0＝p1×5V 已知p0＝750 mmHg，V0＝40 cm3，p1＝(750＋150) mmHg＝900 mmHg 代入数据解得V＝40 cm3，故B正确。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量变化转化为定质量问题。若抽气筒筒内体积为V0，容器体积为V，气筒和容器内的空气压强为p0，抽n次后容器内气体压强为pn。活塞每拉动一次，容器中的气体的体积从V膨胀为V＋V0，容器中的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒筒中体积为V0的气体排出，而再次拉动活塞时，容器中剩余的气体从V又膨胀 抽气问题 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　负压病房是指病房内的气体压强略低于病房外的标准大气压的一种病房，即新鲜空气可以流进病房，而被污染的空气不会自行向外排出，必须由抽气系统抽出进行消毒处理，是WHO规定抢救新冠肺炎病人时的一个重要设施。现简化某负压病房为一个可封闭的绝热空间，室内空气所占空间的体积为V0，室内外气温均为－3 ℃，疫情期间，为了收治新冠肺炎病人，首先将室内空气封闭并加热至27 ℃ (加热前室内空气的压强为标准大气压为p0，空气视为理想气体)。 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 (1)此时病房内的气压为多少？ 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 人教物理选择性必修第三册 　2.活塞式真空泵的工作原理如图，抽气筒与被抽密闭容器通过自动阀门相连，当活塞从抽气筒的左端向右移动到右端过程中，阀门自动开启，密闭容器内的气体流入抽气筒，活塞从右端向左移动到左端过程中，阀门自动关闭，抽气筒内活塞左侧的气体被排出，即完成一次抽气过程，如此往复