(精品word)高压锅压强题.pdf

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1、(精品 word)高压锅压强题例例 1 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?【答案】（1）Pm=Fm/Sm=G/Sm=mg/Sm，pm=0.510 Pa（2）P内=P0+Pm,p内=1。510 Pa例例 2 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)为了防止出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出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g，取g=10N/kg

2、。计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强.【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。22（2）P=F/S，F=G=mg=0.08Kg10N/Kg=0.8N，S=r=3.14(0。002m）0.00001256m2P=F/S=0。8N/0.00001256m 63694。3pa例例 3 3高压锅内径为 24 厘米，锅盖上的限压出气口的面积为 7 平方毫米,限压阀的质量为 100.8 克，求:（1）使用时,锅内气体的压强最大可达多少?(2)设锅内压强每增加 4000 帕,水的沸点就相

3、应地增加 1,则锅内的最高温度可达多高？（g=10NKg，外界大气压强 100000 帕)-62【答案】(1)P内=P外+P阀=100000 Pa+0。1008Kg10N/Kg/710 m=244000Pa（2）P=P内-P外=244000 Pa 100000 Pa=144000 Pa n=P/P=144000/4000=36t最高=t+t=100+36=1362例例 4 4 高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的。已知高压锅盖出气孔的横截面积为 12mm，5限压阀的质量为 84g。用该高压锅烧水，水温最高可以到达多少？（g 取 10N/kg，大气压取 1。010 Pa。）【答案

4、】【答案】压强差 0.074 个标准大气压，锅内（1.013+0。074)个标准大气压,温度 102.例例 5 5 家庭常用的高压锅（图甲)与普通锅主要不同之处在于它的密闭性好。图乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔 1 使锅内与外界连通,此时锅内气压与外界大气压强相等（外界大气5压为 1.010 Pa），当锅内温度升高至100时，锅内气体会把气孔1 的活塞顶起，这时锅被密封.锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2 上的限压阀。气孔 3 正常情况下无作3用，图乙中未画出。设锅内气压每增加 3.610 Pa，水的沸点相应增加 1。锅内水的初

5、始温度为 20.限压阀被冲开前，锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同.求：（1）锅内温度升高到110时,锅内的气2压是多大？（2）此高压锅限压阀的质量为 70g，气孔 2 的面积为 7mm，则锅内的最高温度可达到多少？(g3取 10N/kg，结果保留整数）（3）若“压强每增加 3。610 Pa，水的沸点相应增加 1这一条件以及限压阀的质量和气孔 2 的面积均未知，请用一只手表及题中的其他条件，估测出锅内的最高温度。（说明:写出锅内最高温度的表达式，并指出表达式中各测量量的含义。）55【答案】（1）外界大气压 P0=1010 pa，水的沸点为 100t=t2t1=110-100=105p锅内

6、=P0p（2)限压阀质量设锅内最高气压为，气孔 2 面积，以限压阀为研究对象，则(精品 word)高压锅压强题锅内最高温度（3）锅内最高温度:从开始加热至气孔 1 中活塞被顶起的时间。：从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。例例 3.3.小明同学家的高压锅盖上标有“XX 铝制厂 18Cm 压力锅”字样，他测出限压阀质量 70g，排气孔横截面22积 10 mm 问:（1）、高压锅工作时,内部水蒸气压强最大为多大？(2）、如果锅盖面积 260cm，则它能承受的5压力至少为多大时才能保证安全？(大气压 P110 Pa,g 取 9。8N/kg）（3）、对照表格,说明高压锅内部水沸腾的最高温度是多少？（表格

7、实质性内容：大气压为 1.3 时，沸点为 110，大气压为 1.5 时，沸点为 115。）【答案】(1)当“高压锅工作时，设内部水蒸气压强最大为”P。62限压阀形成的压强 P1=F/S=G/S=mg/s=0.07Kg9。8N/kg/1010 m=68600Pa5故 P=P+P1=110 Pa+68600Pa=168600Pa(2)锅盖承受的压力，来自内部的气压力，及外面的大气压力，两者方向相反.因此,锅盖要额外承受的压力 F，-42F=（PP）S=68600Pa26010 m=1783。6 牛顿（3）高压锅内部水沸腾的最高温度超过 115 度.大概 122 度。随堂练习随堂练习高压锅直径为 2

8、4Cm，限压出气口直径为 3。5mm，限压阀质量为 100g，使用时高压锅内外最大压强差为多少?锅盖与锅的接口处应至少能承受多大的力才行?【答案】P=P内P外=P阀=mg/s=0.1Kg9.8N/Kg/=101910.8pa2F=PS=101910.8Pa0。045216m=4608N例例 4.4.下图高压锅示意图：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,使锅内气体的压强减小。现有一个直2径为 24cm,空心柱小孔的横截面积为 10mm，限压阀的质量为 100g 的高压锅炉，要用它来煮饭.若当时的大5

9、气压为 1.0 10 Pa。（g 取 10Nkg)问:(1)此高压锅内气体能达到的最大压强为多少?(2）经商品质量检5测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.810 Pa。要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能不能继使用？若不能，应该再配备一个多大质量的限压阀？（g 取 10N/Kg）【答案】（1）设外界大气压为 p0，而限压阀产生压强为 pm,锅内气体压强（2）由于，要使此高压锅继续使用，必须减少,(精品 word)高压锅压强题由可知,外界大气压强不变，要减少，必须减少限压阀的质量.,随堂练习随堂练习小明家的高压锅锅体直径为 24cm，排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压

10、阀，当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同,质量分别为 100g 和 60g。（1）请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为105Pa 时,该锅最高温度为 120。已知:水的沸点与压强的关系如图所示,取g=10N/kg)（2）请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。（1）由图可知，当锅内温度为120时,锅内压强 p=1.810 Pa。此时限压阀受力：F0+G=F，设安全阀的质量为m，则有:p0S+mg=pS5可得：m=kg=0.1kg=100g所以，应该买质量为100g 的限压阀。（2)如果买了另一种

11、质量为60g 的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120的后果.强化练习强化练习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，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】(1）5（2）（3)综上：(4)代入数值 p=2.410 帕(5),从表中查出，锅内温度约为 126。评分标准:本题 6 分，(1)、（2)、(3）、(4)、（5）式各 1 分，答出锅内

12、温度再给 1 分，(温度为 126 127 的都给分）。3。小杰家的压力锅盖上标有“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5受多大压力才能保证安全？（大气压强为 1.0110 帕)22【答案】排气孔的面积 S=r=d/4，锅内最大压强是大气压强的 2.4 倍。2锅盖的有效面积为：S=D/4,锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：(精品 word)高压锅压强题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?

13、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5一个原因.若冰箱门长为 0。6m 宽为 0.5m 冰箱外的气压为 1l0Pa，设冰箱内部与外部的气压相差 1/1000，求：(1）冰箱内气体压强多少？(2)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=10Nkg)【答案】（）（2）冰箱门的面积（3）冰箱门受到的内外压力差为由，此压力相当于质量为的物体所受重力25。已知高压锅的限压阀的质量为 100.8 g，排气

14、孔的面积为 7mm 求：（1)锅内气体的压强最大可达多少?(2）3设锅内压强每增加 3。610 Pa，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；5外界大气压强为 1 标准大气压，计算时取 110 Pa）5-65【答案】（1）锅内最大压强为：p=p0+mgS=110 Pa+（0。100810）/710=2.4410 Pa553（2）锅增加压强为p=p-p0=1.4410 Pa,水的沸点增高t=（1。4410 3。610）=40所以，锅内温度最高可达：t=100+40=140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

15、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.在山5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 22,大气压为 110 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4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。

16、他在处测得大气压为 810 帕.根据所学知识。求：（1）这座山的海拔；(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 6，可得：3412 米:133Pa=（x100 米）：（110 Pa810 Pa）,则 x1905 米。据此，则 1000 米:6=（1905 米-100 米）：(22T），则 T=11.2。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(精品 word)高压锅压强题时，限压阀被锅内

17、气体顶起放出部分气体，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,侧壁竖直，出气孔横截面积为 S0，限压阀质量为 m0,限压阀顶部面积为 S1（已知大气压强为 P0)。(1）写出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 p0S0m0g锅内气体最大压强：p p S m0gm gF00 p00S0S0S0mgS(S S0)mg m

18、gS0S0（3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量：F p(S S0)锅体对锅盖的最大作用力增加量为:F F 因为 S 远大于 S0，所以F SmgS0Smg 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。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Pa，g 取 10N/kg）【答案】（天津中考）设出气口的面积为 S，外界大气压为 p0，锅内气压为 p，限压阀质量

19、为 m，有pS p0S mg(p p0)Sp0S1058106m 80ggg109.若高压锅盖的面积约为 420cm，当锅内蒸汽的压强达到 1。6 个标准大气压时，锅盖与锅体间的拉力为5_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 10 Pa）3【答案】（天津中考）2。71010。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,蒸汽跑出一部分，使锅炉内2的蒸汽压强减小,已知杠杆重可以忽略不计，OA 与 AB 长度的比值为 1：3,阀门的面积是 3cm，要保持锅炉内、5外气体的压强差是 1。210 Pa，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的 B 点？（

20、g 取 10N/kg）2【答案】（天津中考）m=O9（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 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出气孔(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出气孔的直径为 4mm，压在出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(精品 word)

21、高压锅压强题约是多少？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，再继续加热易熔片就会熔化，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3（3)根据题意得锅内压强等于大气压加限压阀产生的压强，即 Pa=mg/s=80 10 kg10N/Kg/3。142262510 m=0。6310 Pa555所以有:P=P0+Pm=1.0110 Pa+0.6310 Pa=1。6410 Pa由图象可得锅内最高温度大约为 115