高壓鍋是日常生活常用物品,中考物理試卷中出現(xiàn)了許多以它為背景命制的壓強(qiáng)綜合計算題,從04年桂林中考只涉及壓強(qiáng)、氣壓與溫度的關(guān)系逐步演變?yōu)榻Y(jié)合坐標(biāo)圖像進(jìn)行計算,到07年出現(xiàn)了電高壓鍋的電熱結(jié)合,強(qiáng)調(diào)了知識的綜合,注重了對學(xué)生綜合能力的考查;并且注意創(chuàng)設(shè)新的試題情景,轉(zhuǎn)換題目考查角度,力求不斷的創(chuàng)新。
1 04、05年取材于高壓鍋的試題主要考查學(xué)生運(yùn)用壓強(qiáng)、平衡力、氣壓與溫度的關(guān)系來綜合解決實際問題的能力。
例1 (04年桂林32題)高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊,鍋蓋與鍋之間由橡皮制的密封圈,不會漏氣。鍋蓋中間有一排氣孔,上面套著類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住,當(dāng)加熱高壓鍋(鍋內(nèi)有水、食物),鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時,氣體就會把限壓閥頂起來,蒸汽即可從排氣孔排出鍋外,這樣就不會因鍋內(nèi)壓強(qiáng)過大而造成爆炸,以確保安全(如圖1)。已知高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為100.8g,排氣孔的面積為7mm2。求:
(1)鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多大?
(2)設(shè)鍋內(nèi)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa,水的沸點(diǎn)就相應(yīng)的增加1℃,則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高?(g取10N/kg,外界大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,計算時取1×105Pa)
解析 題目以高壓鍋為素材進(jìn)行命制,在學(xué)生熟悉的真實情景中考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能的基礎(chǔ)上,側(cè)重于用壓強(qiáng)公式、平衡力、氣壓與溫度的關(guān)系來綜合解決實際問題。當(dāng)高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到一定值時,限壓閥受到鍋內(nèi)氣體向上的壓力F=pS與大氣壓向下的壓力N=p0S和自身重力G三個力的作用而平衡;……