① 小科发现中性笔的笔帽上有小孔,他查阅资料了解到了小孔的作用:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到$1.36×10^{-4}m^3/s$,则通气孔的面积至少为
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小$1.3×10^4Pa$,笔帽的横截面积约为$0.85cm^2$,医生至少需要
(3)医学上抢救气管异物堵塞的“海姆立克急救法”:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,该方法被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是,一定质量的气体体积减小时,压强

(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到$1.36×10^{-4}m^3/s$,则通气孔的面积至少为
6.8
$mm^2$。(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小$1.3×10^4Pa$,笔帽的横截面积约为$0.85cm^2$,医生至少需要
1.1
N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)(3)医学上抢救气管异物堵塞的“海姆立克急救法”:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,该方法被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是,一定质量的气体体积减小时,压强
增大
(填“增大”“减小”或“不变”)。答案
1.(1) 6.8 (2)1.1 (3)增大
② 高压锅是生活中一种进行密闭烹饪的压力容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现对锅内气体压强的调节。某高压锅盖出气孔横截面积为$12\mathrm{mm}^2$,限压阀的质量为$72\mathrm{g}$。锅内水沸点随气压变化如图(大气压取$1.0×10^5\mathrm{Pa}$,$g=10\mathrm{N/kg}$)。则:

(1)由图乙可知,水的沸点随气压增大而
(2)通过物理的学习可以知道:正常工作时,高压锅锅内气体压强会比当时大气压强高。假如该款高压锅限压阀产生的压强为$0.6×10^5\mathrm{Pa}$,则正常工作时高压锅锅内气体最大压强为
(3)从安全角度分析,高压锅使用过程最危险的情况是
(4)为了让大家可以更安全地使用高压锅,请你给出一条安全建议(如一次煮食物的量不可过多):
(1)由图乙可知,水的沸点随气压增大而
升高
,因此利用高压锅加热食物时,水的沸点通常会高于
(填“高于”或“低于”)$100°\mathrm{C}$,食物更易熟烂。(2)通过物理的学习可以知道:正常工作时,高压锅锅内气体压强会比当时大气压强高。假如该款高压锅限压阀产生的压强为$0.6×10^5\mathrm{Pa}$,则正常工作时高压锅锅内气体最大压强为
$1.6×10^5$
$\mathrm{Pa}$,锅内水温最高可达到115
$°\mathrm{C}$。(3)从安全角度分析,高压锅使用过程最危险的情况是
出气孔
被非正常堵塞。为解决该安全问题,结构工程师增加了备用保险作用的“安全阀”,安全阀中安装了用熔点较低的铝合金材料制成的“易熔片”。一旦限压阀失效,锅内压强过大,温度随之升高。当达到易熔片熔点时,易熔片熔化,锅内气体便从安全阀通道喷出,减小锅内压强,从而防止爆炸事故发生。(4)为了让大家可以更安全地使用高压锅,请你给出一条安全建议(如一次煮食物的量不可过多):
避免排气通道堵塞,确保保险装置不失效
。答案
2.(1)升高 高于$ (2)1.6×10^5 115 (3)$出气孔 (4)避免排气通道堵塞,确保保险装置不失效
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