题文

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．  (1)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？   (2)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议.现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔（如图所示）．试说明小明建议中蕴含的物理道理．

题型：问答题  难度：中档

答案

(1)高压锅运用的物理知识： ①水的沸点随液面大气压的增大而升高； ②力的平衡； ③压强； ④熔点．     (2)高压锅一旦安全阀失效，锅内气体压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生.

据专家权威分析，试题“高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上..”主要考查你对  沸点与大气压的关系，熔化的规律及其特点，压强的定义，大气压强的存在及应用，平衡力与平衡状态  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

沸点与大气压的关系熔化的规律及其特点压强的定义大气压强的存在及应用平衡力与平衡状态

考点名称：沸点与大气压的关系

考点名称：熔化的规律及其特点

• 晶体在熔化时的温度特点：
  吸热但温度不变。晶体熔化的条件是：①温度达到熔点；②继续吸热。两者缺一不可。
  
  

• 晶体与非晶体的熔化：
  晶体有一定的熔化温度，叫做熔点，在标准大气压下，与其凝固点相等。晶体吸热温度上升，达到熔点时开始熔化，此时温度不变。晶体完全熔化成液体后，温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存态。
  
  非晶体没有一定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似，只不过温度持续上升，但需要持续吸热。 熔点是晶体的特性之一，不同的晶体熔点不同。
  凝固是熔化的逆过程。实验表明，无论是晶体还是非晶体，在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变，这个温度叫晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点和熔点。
  

• 熔化实验中用水浴法加热的原因：
  熔化实验中采用水浴加热(如图)的方法，利用水的对流，使受热更均匀，测量更科学。
  

• 影响熔点的因素
  (1)压强平时所说的晶体的熔点，通常是指一个标准大气压下的情况。对于大多数晶体，熔化过程是体积变大的过程，当压强增大时，这些晶体的熔点升高；对于像金属铋、锑以及冰这样的晶体，熔化过程中体积变小，当压强增大时，这些晶体的熔点降低。
  (2)杂质如果液体中溶有少量其他物质，即使数量很少，物质的熔点也会有很大变化。如果水中溶盐，凝同点就会明显下降。海水冬天结冰的温度比河水低就是这个原因。
  
  晶体的熔化条件
      晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件，二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热，晶体就不能熔化，仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量，则晶体开始熔化，进入由固态变为液态的过程，如冰属于晶体，像冰变为水那样，物质从固态变为液态的过程称为熔化，晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时，并继续吸热，冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时，晶体的状态可能是固态，可能是液态，也可能是同液共存态。

考点名称：压强的定义

• 定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强
  
  单位：帕斯卡，简称帕，符号是Pa，1Pa=lN／m²

• 受力面积与受压物体的面积的区别：
      压强公式中的“S”是指受力面积。即相互作用的两个物体相互接触面的面积，也就是物体承受压力的实际面积，而不是受压物体的总面积，也不一定是产生压力的物体的底面积。具体问题要具体分析。如图所示．
  
   (a)图中甲对乙的受力面积为S乙；乙对地的受力面积为S乙。
  (b)图中乙对甲的受力面积为S乙；甲对地的受力面积为S甲。
  (c)图中甲对乙的受力面积小于ab；乙对地的受力面积为ab。

• 压强知识梳理：
  

考点名称：大气压强的存在及应用

• 大气压强：
  

  定义	大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压
  产生原因	包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
  存在证明	①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
  应用	生活中：①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
  	生产中：①活塞式抽水机②离心式水泵

• 利用大气压的知识解释有关现象：
       在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等．利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。

• 生活实验证明大气压存在：
  实验一：模拟马德堡半球实验
      两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。