题文

高压锅盖直径为24cm，限压阀出气口横截面积是10mm2，限压阀质量是100g，在1标准大气压（近似为105Pa）下使用时， （1）锅内气体能达到的最大压强是多大？ （2）锅盖内外两表面的压力差的最大值是多大？ （3）若经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续使用，原来的限压阀还能不能继续使用？若不能，应该在配一个质量为多大的限压阀？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，s=10mm2，=0.00001m2，P0=1×105Pa， P1= F s = 1N 0.00001m2 =1×105Pa． P内=P0+P1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa； （2）s锅盖=π( 0.24 2 m)2=0.045216m2， 锅内外的最大压强差：△p=p内-p0=2×105Pa-1×105Pa=1×105Pa， G△F=△Ps锅盖=1×105Pa×0.045216m2=4521.6N， （3）P限=P最大-P0=1.8×105Pa-1×105Pa=0.8×105Pa， F限=P限s=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N， G=F限=0.8N， m= G g = 0.8N 10N/kg =0.08kg=80g． 答：（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa； （2）锅盖内外两表面的压力差的最大值是4521.6N， （3）不能，应该在配一个质量为80g的限压阀．

据专家权威分析，试题“高压锅盖直径为24cm，限压阀出气口横截面积是10mm2，限压阀质量是..”主要考查你对  压强的大小及其计算，大气压强的存在及应用，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算大气压强的存在及应用重力的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C