高压锅压强题

1、例1.高压锅的直径是 24cm,限压阀直径为 4mm限压阀质量为 64g，使用时，高压锅内外最大压强差是多大？锅内最大压强是多大？55【答案】（1 ）Pm=Fn/Sm=G/Sm=mg/Sn, pm=0.5 x iopa （2） P pPo+Fp 内=1.5 x 10 Pa例2家庭常用的高压锅与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。（1）为了防止岀气孔堵塞致使高压锅爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线。放气孔是易容片（熔点较低的合金材料），试说明采用易容片的物 理道理。（2）小明测得家中高压锅岀气孔的直径为4mm压在岀气孔上的安全阀的质量为80g，取g=10N/kg。计算安全阀自重对出气孔处气体

2、所产生的压强。？【答案】（1 ）随着高压锅内的气压越来越高，高压锅内部的温度也越来越高，引起易容片的熔化，从 而打开了放气孔，放出了多余的气体，减小了锅内的压力，避免发生爆炸。2 2（2） P=F/S，F=G=mg=0.08Kg10kg=0.1kg=100g所以，应该买质量为100g的限压阀。（2）如果买了另一种质量为 60g的限压阀，使用时会岀现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120 C的后果。强化练习1. 用物理知识解释高压锅煮饭熟得快的道理。【答案】高压锅是密封的，液面上气压较高，水的沸点也升高，能达到较高的温度，所以熟得快。2. 测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.1千克，

3、排气孔的内径为 3毫米。如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内的最高温度大约是多少？【答案】7-（1）综上:4 mg(4)5代入数值p = 2.4 X 10帕（5），从表中查出，锅内温度约为126 C。评分标准：本题6分，（1）、（2）、（4）、（5）式各1分，答出锅内温度再给1分，（温度为126 C 127 C的都给分）。3. 小杰家的压力锅盖上标有“XX铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01 X 10

4、5帕）【答案】排气孔的面积 S=n r2=n d2/4，锅内最大压强是大气压强的2.4倍。锅盖的有效面积为：S =n D2/4，锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：4. 盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰 箱门都比较费力？通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩.压强减小.王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为0.6m.宽为0.5m冰箱外的气压为1 X l05?Pa，设冰箱内部与外部的气压相差1/1000，求：（1）冰箱内气体压

5、强多少？ 冰箱内、外气体对门的压力各是多少 ？（3） 冰箱门受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小？（g=10N / kg）【答案】（1）心=lxlOjPax(l-) = 999 xl04fi21000（2） 冰箱门的面积一I 二；,:.：/ - : J.-（3） 冰箱门受到的内外压力差为b 二一山- m 二-: ?G 3027m- -= Jxg由- ，此压力相当于质量为 匸的物体所受重力卫二；竝? ?5. 已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g，排气孔的面积为 7mm.求：（1）锅内气体的压强最大可达多少？（2）设锅内压强每增加 3.6 X 103Pa，水的沸点就相应的增加1

6、C，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1X 105Pa）【答案】（1）锅内最大压强为：p=po+mg/ S=1X 10 Pa+（0.1008 X 10）/7 X 10- =2.44 X 10 Pa.553（2）锅增加压强为 p=p-p0=1.44 X 10 Pa,水的沸点增高 t=（1.44 X 10/3.6 X 10） C =40C所以，锅内温度最高可达：t=100 C +40C =140C高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气.锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高

7、压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为 锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全。6. 某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系，考察了亚热带地区的某座海拔2000米以下的高山。5 在山脚a处，他看到的是常绿阔叶林，并测得此处海拔为100米，气温为22C，大气压为1X 10帕；往上走，他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林。当他进入落叶阔叶矮林时，刚好在山腰中央b处；继续往上走时他看到的是高山灌木丛，过了c处后，即进入山地草甸。过了一会儿到达了山顶 d处。他在处测得大气压为8X 104帕。根据所学知识。求：（1）这座山的海拔；

8、（2） 山顶d处气温。【答案】设这座山的海拔为x,山顶d处的气温为T。根据所学知识：在海拔2000米以内，每升高12米，大气压强降低133Pa，海拔每升高1000米，气温下降6C,可得：12 米：133Pa= （x-100 米）：（1X 103Pa-8 x 104Pa）,贝U x 1905 米。据此，贝y 1000 米：6C = （1905 米-100 米）：（22C-T），贝U T=11.2 C。7. 高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放岀部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S

9、,侧壁竖直，岀气孔横截面积为S。，限压阀质量为 m,限压阀顶部面积为 S已知大气压强为 Pc）o（1） 写岀液体沸点与气压的关系；（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强；（3 ）为保证使用安全，不可随意增加限压阀质量。如果限压阀的质量增加m请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。【答案】（天津中考）（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高。（2） 当限压阀刚要被顶起时，受力平衡：F =pSo m0g锅内气体最大压强：p上二P0S0陀 訴S0S0“ S（3） 锅内气体对锅盖最大压力的增加量：AF =p（S-Sd） ue-So） nmg-mgS）S）锅体对锅盖的最大作用力增加量为：.F

10、 二看mg -mg因为S远大于$，所以=F = S mgS08. 在日常生活中，为了提高烹煮食物的温度，缩短烹煮的时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅。 某种规格的高压锅出气口的直径为 3.2mm计算出它的面积约为 8二山一。要使 锅内的气压达到2个标准大气压，请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克？（设外界气压为1个标准大气压，1个标准大气压取一 IJ Pa, g取10N/kg ）【答案】（天津中考）设岀气口的面积为 S,外界大气压为 p。，锅内气压为p，限压阀质量为 m,有pS = p）S mg9. 若高压锅盖的面积约为 420cm2，当锅内蒸汽的压强达到

11、1.6个标准大气压时，锅盖与锅体间的拉力为N。（以知外界大气压为 1个标准大气压，1个标准大气压的值可近似取105Pa）【答案】（天津中考）2.7 x 10310. 如图是锅炉上的保险阀，当门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑岀一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，0A与AB长度的比值为1： 3,阀门的面积是 3cm2，要保持锅5炉内、外气体的压强差是1.2 x 10 Pa，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的B点？ （ g取10N/kg ）【答案】（天津中考）m=0 9（kg）F=36（N）G=9（N）11. 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1

12、00 C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岀气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提岀了一个增加易熔片（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岀气孔（如图1） 试说明小明建议的物理道理（ 3）小明测得家中高压锅岀气孔的直径为4mm压在岀气孔上的安全阀的质量为 80g 通过计算并对照图象 （图2）说明利用这种高压锅烧 水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？【答案】（ 1）根据题干中高压锅的信息图可知高压锅的设计中用到很多物理知识，比如：可以将食物加热到 100 c以上，应用到了沸点与气压的关系；锅内压力等于大气压力和限压阀的压力，应用 了二力平衡的知识；计算锅内温度的时候，用到压强的计算；增加易熔片是利用熔化的知识等等 （2）高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续 加