题文

如图是高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀．当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体压强减小．现有一个直径为20cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为108g的高压锅，要用它来煮饭，若当时1标准大气压为1.0×105Pa，问： ①设锅内压强与锅外相比每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa） ②经商品质量检测部门检测，此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能安全使用，原来的限压阀还能用吗？若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？（g=10N/Kg）． ③经商品质量检测部门检测合格后的高压锅盖至少要承受多大的压力（π=3）？ ④高压锅是根据什么原理制成的？

题型：问答题  难度：中档

答案

①锅内最大压强为： p=p0+ mg S =1×105Pa+ 0.108kg×10N/kg 10×10-6m2 =2.08×105Pa． 锅内压强增加了： △p=p-p0=2.08×105Pa-1×105Pa=1.08×105Pa， 水的沸点增高： △t= 1.08×105Pa 3.6×103Pa ×1℃=30℃， 所以，锅内温度最高可达：t=100℃+30℃=130℃； ②p限=p最大-p0=1.8×105Pa-1×105Pa=0.8×105Pa， F限=p限s=0.8×105Pa×10-5m2=0.8N， G=F限=0.8N， m= G g = 0.8N 10N/kg =0.08kg=80g； ③高压锅气体的最大压强p最大=1.8×105Pa， 由p= F S 可得： 高压锅盖至少要承受的压力： F=p最大S=1.8×105Pa×π（ 0.2m 2 ）2=1.8×105Pa×3×（ 0.2m 2 ）2=5400N； ④高压锅是根据气压增大、沸点升高的原理制成的． 答：①锅内的最高温度可达130℃； ②原来的限压阀不能使用，应该再配备一个质量为80g的限压阀； ③经商品质量检测部门检测合格后的高压锅盖至少要承受5400N的压力； ④高压锅是根据气压增大、沸点升高的原理制成的．

据专家权威分析，试题“如图是高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴..”主要考查你对  压强的大小及其计算  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

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