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1 引言 近日，笔者看到了网传的2024年江苏盐城中考物理卷，对其中的第26题产生了浓厚的兴趣。 这是一道联通气球试题，该实验笔者在2016年曾经带着学生们做过，实验结果与网传的2024年江苏盐城中考物理卷中的联通气球试题情景截然不同。 2 试题回放
观察试题插图可以发现，气球内外压起初随着半径(或体积)的增大而增大，然后维持一个定值。 真是这样的吗？ 3 实验探究 这是笔者2016年指导学生探究小组开展的探究。用橡胶管把气球、气压传感器和注射器分别与三通玻璃管相连，用细线把气球、气压传感器与三通玻璃管的连接处扎紧，防止漏气。
探究小组用注射器吸取常压下一定体积的空气，通过橡胶管为气球充气，充气结束后立刻用夹子夹紧连接注射器和三通玻璃管的橡胶管，记录气压传感器显示的气压值。
然后将注入气球的气体体积值和气球内部气压值计入表格。 探究小组一遍又一遍地重复上面的步骤，获取足够多的体积和气压数据。 探究小组将探究实验所得的数据输入电子表格，并以体积为横轴，内外压强差为纵轴绘制散点图。
压差与体积的关系图像 4 实验结论 连续多次的测量实验，显示出测量系统具有很好的稳定性和可靠性。观察上图可以发现：随着气球体积的逐渐增大，气球的压差开始逐渐增大，后来逐渐减小，最后又逐渐增大，再最后突然爆炸…… 如果两个规格相同的气球用连通器相连，它们的大小变化存在如下五种可能性。
大球变小 小球变大
大球变大 小球变小
大球变大 小球变小
大球变小 小球变大
体积不变 4 结论 显然，将笔者的实验图像与网传的2024年江苏盐城中考物理联通气球试题插图相对比，发现两者截然不同。 实验发现：气球在逐渐吹涨的过程中，内外压差先是增大，接着减小，继而增大，最后爆炸。 5 试题对照 无独有偶，湖南省2021年普通高等学校招生适应性考试物理卷第16题也是联通气球。 我们在吹气球时，开始感觉特别困难，但当把气球吹到一定体积后，反而比较轻松。一个探究小组对此进行了研究，通过充入不同量的某种理想气体，测量了气球内气体的体积 V 与对应的压强 p，得到了如图（a）所示的 p-V 图像，其中 p0为标准大气压。把不同量的上述理想气体分别充入甲、乙两个相同的气球，此时，甲、乙气球内气体的体积分别为 V 甲和 V 乙，且 V 乙>V 甲>V0，甲、乙气球内气体的压强分别为 p 甲和 p 乙。现把甲、乙两气球以及一个容积为 VG的钢瓶用带阀门的三通细管（容积可忽略）连接，如图（b）所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门 K1和 K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。
(1)打开阀门 K1，甲气球体积将___________（填“变大”“变小”或“不变”）； (2)打开阀门 K1和 K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。 比较2024江苏盐城中考试题和2021湖南高考试题，可以发现2021湖南高考试题更与笔者的实验相接近，但是2021湖南高考试题略去了后期气压增大的部分。 |
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