◎ 题目

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

答：（1）根据题目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）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 = 80×10-3kg×10N/Kg 3.14×22×10-6m2 =0.63×105Pa 所以有：P=P0+Pa=1.01×105Pa+0.63×105Pa=1.64×105Pa 由图象可得锅内最高温度大约为115℃． 若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“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…”主要考查了你对  【沸点与大气压的关系】，【压强的大小及其计算】，【二力平衡的定义及条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。