1、1：小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當他到商店購買時售貨員告訴他，生產這個鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質量分別為100g和60g。1請你根據說明書給出的數據，通過計算說明，小明應該買哪一種限壓閥。(說明書標有：當大氣壓為105Pa時，該鍋最高溫度為120。已知：水的沸點與壓強的關系如圖1所示，取g =10N/kg)2請你說明如果買另一種限壓閥，使用時會出現什么問題。由圖1可知，當鍋內溫度為120時，鍋內壓強p=1.8105Pa。2分 此時限壓閥受力：F0+G=F3分 設安全閥的質量為m，則有：p0S+mg=pS 2分 可得：m= =0.

2、1kg=100g2分 所以，應該買質量為100g的限壓閥。 2分2如果買了另一種質量為60g的限壓閥，使用時會出現鍋內的最高氣壓值偏小，鍋內溫度不能達到120的后果。3分kg2分2：高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到100以上它省時高效，深受消費者歡迎（1）請問高壓鍋的設計運用了哪些物理知識？（2）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議現在生產的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖1）試說明小明建議的物理道理（3）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質量為80g通

3、過計算并對照圖象（圖2）說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區銷售，你認為需要做哪方面的改進，如何改進？答：（1）根據題干中高壓鍋的信息圖可知高壓鍋的設計中用到很多物理知識，比如：可以將食物加熱到100以上，應用到了沸點與氣壓的關系；鍋內壓力等于大氣壓力和限壓閥的壓力，應用了二力平衡的知識；計算鍋內溫度的時候，用到壓強的計算；增加易熔片是利用熔化的知識等等（2）高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內氣壓過大，鍋內溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續加熱易熔片就會熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發生（3）根據題意得：鍋內壓強等于大

4、氣壓加限壓閥產生的壓強，即Pa= mg/s= 8010-3kg10N/Kg/3.142210-6m2=0.63105Pa所以有：P=P0+Pm=1.01105Pa+0.63105Pa=1.64105Pa由圖象可得鍋內最高溫度大約為1153:若要把這種鍋向西藏地區銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內最高溫度仍為115，鍋內外壓強差變大，應適當提高鍋的承壓能力，并適當增加安全閥的質量3:如圖所示是高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個豎直空心柱為排氣孔，空心柱上配有一個限壓閥，當高壓鍋內的氣體壓強超過安全值時，鍋內氣體就會沖開限壓閥，放出一部分水蒸氣，使鍋內氣體壓強減小現有一個直徑為22cm，空心柱小孔的橫截

5、面積為102，限壓閥的質量為100g的高壓鍋，用它來煮飯，若當時的大氣壓為1.0105Pa問：（1）此高壓鍋內氣體的最大壓強是多少？（2）經商品質量檢測部門檢測，此高壓鍋氣體的最大壓強不能超過1.8105Pa，要使此高壓鍋能繼續安全使用，原來的限壓閥還能使用嗎？若不能，應再配一個質量為多大的限壓閥（1）根據限壓閥質量求出其重力，此時重力即為壓力，利用限壓閥出氣口橫截面積求出此時壓強，再加上大氣壓的值即為鍋內氣體能達到的最大壓強（2）由經檢驗鍋內氣體的最大壓強不能超過1.8105Pa，可知原來的限壓閥不能繼續使用；根據鍋內氣體的最大壓強和大氣壓可計算出作用在限壓閥上的壓強，然后根據限壓閥出氣口橫

6、截面積可求出限壓閥的壓力，此時壓力即為其重力，然后即可求出限壓閥的質量解答：解：（1）F=G=mg=0.1kg10N/kg=1N，s=10mm2，=0.00001m2，P0=1105Pa，P1= F/s= 1N/0.00001m2=1105PaP內=P0+P1=1105Pa+1105Pa=2105Pa；（2）P限=P最大-P0=1.8105Pa-1105Pa=0.8105Pa，F限=P限s=0.8105Pa0.00001m2=0.8N，G=F限=0.8N， m= G/g= 0.8N/10N/kg=0.08kg=80g答：（1）鍋內氣體能達到的最大壓強是2105Pa；（2）不能，應該在配一個質量

7、為80g的限壓閥5、小杰家的壓力鍋蓋上標有“鋁制品廠24公分壓力鍋”的字樣。他測得限壓閥的質量是100克，排氣孔的直徑為3毫米，這個壓力鍋正常工作時內部水蒸氣的最大壓強相當于大氣壓的多少倍？鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全？（大氣壓強為1.01105帕） 4、測得一個24厘米高壓鍋的限壓閥的質量為0.1千克，排氣孔的內徑為3毫米。如果用它煮水消毒，根據下面水的沸點與壓強關系的表格，這個高壓鍋內的最高溫度大約是多少？6：如圖2.5.12所示，壓力鍋鍋蓋面積4502 ，限壓出氣孔的橫截面積為0.052,當鍋內蒸汽達到2個標準大氣壓時，蒸汽對鍋蓋的壓力是多大？當鍋內蒸汽達到2.5個標準大氣壓時，

8、鍋內蒸汽剛好頂開限壓閥自動放氣，求限壓閥的質量是多大？（g=10N/，大氣壓=1.01105Pa）7：盛夏時分，“小問號”王欣同學在打開冰箱取飲料時，突然腦海里浮出一個問題：為什么每次開冰箱門都比較費力?通過仔細觀察他發現打開冰箱門時，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進去當冰箱門重新關上后，就將這部分熱空氣也關在了里面，箱內熱空氣冷卻收縮壓強減小王欣判斷這應該是開冰箱門費力的一個原因。若冰箱門長為0.6m寬為0.5m冰箱外的氣壓為1l05 Pa，設冰箱內部與外部的氣壓相差 求：(1)冰箱內氣體壓強多少? (2)冰箱內、外氣體對門的壓力各是多少?(3)冰箱門受到的內外壓力差相當于質量為多少的物體

9、受到的重力大小?(g=10Nkg)8：已知高壓鍋的限壓閥的質量為100.8 g，排氣孔的面積為7mm2求：1鍋內氣體的壓強最大可達多少?2設鍋內壓強每增加3.6103Pa，水的沸點就相應的增加1，則鍋內的最高溫度可達多高?(g取10N/kg；外界大氣壓強為1標準大氣壓，計算時取1105Pa)一個高壓鍋的限壓閥質量為0.08kg，排氣孔直徑為3mm如果用這只高壓鍋來煮水對器械消毒，根據下面表格中列出的水的沸點與壓強的關系，這個高壓鍋內水的最高溫度大約是多少？（當時的大氣壓為1.01105Pa）家庭常用的高壓鍋（圖甲）與普通鍋主要不同之處在于它的密封性好，圖乙是高壓鍋的結構示意圖，它的蓋子上有三個

10、氣孔，帶有活塞的氣孔1使鍋內與外界連通，此時鍋內氣壓與外界大氣壓相等（外界大氣壓為1.0105Pa）當鍋內溫度升高至100時，鍋內氣體會把氣孔1的活塞頂起，這時鍋被密封鍋內溫度繼續升高，氣體壓強增大，當壓強增至最大值時，氣體就會沖開氣孔2上的限壓閥氣孔3正常情況下無作用，圖乙未畫出設鍋內氣壓每增加3.6105Pa，水的沸點相應增加1鍋內水的初始溫度為20限壓閥被沖開前，鍋內水在升溫階段單位時間內升高的溫度相同（1）鍋內溫度升高到110時，鍋內的氣壓是多大？（2）此高壓鍋限壓閥的質量為70g，氣孔2的面積為7mm2，則鍋內的最高溫度可達到多少？（g取10N/kg，結果保留整數）（3）若“壓強每增

11、加3.6105Pa，水的沸點相應增加1”這一條件以及限壓閥的質量和氣孔2的面積均未知，請用一只手表及題中的其他條件，估測出鍋內的最高溫度（說明：寫出鍋內最高溫度的表達式，并指出表達式中各測量量的含義） 解 析 （1）已知鍋內氣壓每增加3.6105Pa，水的沸點相應增加1則可求出變化的溫度，再根據鍋內氣壓等于大氣壓加上變化的氣壓即可（2）根據高壓鍋限壓閥的質量和氣孔2的面積，以限壓閥為研究對象，P鍋內，則mg+P0S=P鍋內S，然后可求出P鍋內的壓強解 答 解：（1）外界大氣壓P0=1.0105Pa，水的沸點為100，t=t2-t1=110-100=10，P鍋內=P0+P=1.0105Pa+10

12、3.6105Pa/=3.7106Pa（2）限壓閥質量m=70g=0.07kg 氣孔2面積S=7mm2=710-6m2， 設鍋內最高氣壓為P鍋內， 以限壓閥為研究對象，則mg+P0S=P鍋內S， P鍋內=P0+mg S =1.0105Pa+0.07kg10N/kg 710-6m2 =2.0105Pa鍋內最高溫度T=P鍋內-P0 3.6103Pa/ +100=2.0105Pa-1.0105Pa 3.6103Pa/ +100=128（3）鍋內最高溫度T=100-20 t 1 t 2 +100=t 2 t 1 80+100， t 1 ：從開始加熱至氣孔1中活塞被頂起的時間 t 2 ：從活塞被頂起至限壓

13、閥被頂起的時間答：（1）鍋內溫度升高到110時，鍋內的氣壓是3.7106Pa（2）此高壓鍋限壓閥的質量為70g，氣孔2的面積為7mm2，則鍋內的最高溫度可達到128（3）表達式為t 2 t 1 80+100家庭常用的高壓鍋（圖甲）與普通鍋主要不同之處在于它的密封性好，圖乙是高壓鍋的結構示意圖，它的蓋子上有三個氣孔，帶有活塞的氣孔1使鍋內與外界連通，此時鍋內氣壓與外界大氣壓相等（外界大氣壓為1.0105Pa）當鍋內溫度升高至100時，鍋內氣體會把氣孔1的活塞頂起，這時鍋被密封鍋內溫度繼續升高，氣體壓強增大，當壓強增至最大值時，氣體就會沖開氣孔2上的限壓閥氣孔3正常情況下無作用，圖乙未畫出設鍋內氣

14、壓每增加3.6105Pa，水的沸點相應增加1鍋內水的初始溫度為20限壓閥被沖開前，鍋內水在升溫階段單位時間內升高的溫度相同（1）鍋內溫度升高到110時，鍋內的氣壓是多大？（2）此高壓鍋限壓閥的質量為70g，氣孔2的面積為7mm2，則鍋內的最高溫度可達到多少？（g取10N/kg，結果保留整數）（3）若“壓強每增加3.6105Pa，水的沸點相應增加1”這一條件以及限壓閥的質量和氣孔2的面積均未知，請用一只手表及題中的其他條件，估測出鍋內的最高溫度（說明：寫出鍋內最高溫度的表達式，并指出表達式中各測量量的含義） 解 析 （1）已知鍋內氣壓每增加3.6105Pa，水的沸點相應增加1則可求出變化的溫度，再根據鍋內氣壓等于大氣壓加上變化的氣壓即可（2）根據高壓鍋限壓閥的質量和氣孔2的面積，以限壓閥為研究對象，P鍋內，則mg+P0S=P鍋內S，然后可求出P鍋內的壓強解 答 解：（1）外界大氣壓P0=1.0105Pa，水的沸點為100，t=t2-t1=110-100=10，P鍋內=P0+