10.[物生综合]如图是医院张贴的“海姆立克急救法”宣传画。小明想知道这种急救法的原理,爸爸告诉小明这是应用了“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规律。请你利用此规律并结合所学的物理知识解释采用“海姆立克急救法”能将异物排出的原因。

答案
10.拳头压腹部时,拳头对腹部有力的作用,由于力可以改变物体的形状,所以腹部形状改变,从而引起胸腔内气体的体积变小。根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”可知,胸腔内的气体压强变大。由$p=\dfrac{F}{S}$可知,异物的受力面积一定,受到胸腔内气体的压力变大。当压力大于阻力时,由于力可以改变物体的运动状态,异物被排出体外。
解析
【分析】要解释海姆立克急救法排出异物的原因,需结合题目给出的气体压强规律,以及力的作用效果、压强与压力的关系逐步推导:首先,施救者压迫腹部会使腹部形变,改变胸腔内气体体积;再根据给定的气体压强规律得出胸腔内气体压强的变化;接着利用压强公式分析气体对异物压力的变化;最后结合力改变物体运动状态的原理,说明异物排出的过程。
【解析】1. 拳头压迫腹部时,力可以改变物体的形状,使腹部发生形变,进而导致胸腔内气体的体积变小;2. 根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规律,可知胸腔内气体的压强变大;3. 由压强公式$ p=\dfrac{F}{S} $变形得$ F=pS $,异物的受力面积$ S $一定,胸腔内气体压强$ p $变大,因此气体对异物的压力$ F $变大;4. 当气体对异物的压力大于异物受到的阻力时,力可以改变物体的运动状态,异物就会被排出体外。
【答案】拳头压腹部时,拳头对腹部有力的作用,由于力可以改变物体的形状,所以腹部形状改变,从而引起胸腔内气体的体积变小。根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”可知,胸腔内的气体压强变大。由$p=\dfrac{F}{S}$可知,异物的受力面积一定,受到胸腔内气体的压力变大。当压力大于阻力时,由于力可以改变物体的运动状态,异物被排出体外。
【知识点】气体压强与体积的关系、力的作用效果、压强公式的应用
【点评】本题以实际急救场景为载体,将物理知识与生活应用紧密结合,考查学生对相关物理规律的理解和逻辑推导能力,体现了物理学科的实用性,有助于培养学生运用知识解决实际问题的能力。
【难度系数】0.5
【解析】1. 拳头压迫腹部时,力可以改变物体的形状,使腹部发生形变,进而导致胸腔内气体的体积变小;2. 根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规律,可知胸腔内气体的压强变大;3. 由压强公式$ p=\dfrac{F}{S} $变形得$ F=pS $,异物的受力面积$ S $一定,胸腔内气体压强$ p $变大,因此气体对异物的压力$ F $变大;4. 当气体对异物的压力大于异物受到的阻力时,力可以改变物体的运动状态,异物就会被排出体外。
【答案】拳头压腹部时,拳头对腹部有力的作用,由于力可以改变物体的形状,所以腹部形状改变,从而引起胸腔内气体的体积变小。根据“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”可知,胸腔内的气体压强变大。由$p=\dfrac{F}{S}$可知,异物的受力面积一定,受到胸腔内气体的压力变大。当压力大于阻力时,由于力可以改变物体的运动状态,异物被排出体外。
【知识点】气体压强与体积的关系、力的作用效果、压强公式的应用
【点评】本题以实际急救场景为载体,将物理知识与生活应用紧密结合,考查学生对相关物理规律的理解和逻辑推导能力,体现了物理学科的实用性,有助于培养学生运用知识解决实际问题的能力。
【难度系数】0.5
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