初中物理专题复习的理论与实践
生米煮成了熟饭
提纲挈领
一、普通锅
1. 普通锅（图1）煮饭过程就是利用 能的过程，在这个过程中，锅盖的作用是 ，涉及的物态变化有 和 。
2. 在情况下饭会烧糊，在高海拔地区，生米煮不成熟饭的原因是。
二、高压锅
3. 高压锅（图2）由锅身、锅盖、易熔片、放气孔、安全阀和密封胶圈、以及其他新形式的放气通道组成，其中 对实现高压起主要作用。
4. 易熔片是利用熔点 （较高或较低）的铝合金材料制成的，其作用是在 失效后，锅内温度继续升高，达到熔点，熔化后形成放气通道，使锅内气压 ，防止爆炸事故的发生。
5. 高压锅工作时锅内气体压强 （高于、等于或低于）1个大气压，水的沸点 （高于、等于或低于）100℃，安全阀的作用是（最高或最低）。
6. 一般高压锅的使用年限不超过8年，在使用期内，一定要注意掌握“盖、孔、阀、圈、片”五个安全部件的性能。
三、电压力锅
7. 电压力锅（图3）结合了高压锅和电饭锅的优点，既。
8. 电压力锅工作时将能转化为能。
指点迷津
一、普通锅
例1用如图1所示的普通锅煮饭时，
（1）锅内水温变化有何特点？有时饭会烧糊，这是什么原因？
（2）揭开锅盖会看到什么现象？这些现象是怎么形成的？
（3）锅盖有什么作用？在高海拔地区，用这种锅子煮饭会有什么问题？
[解析] （1）煮饭时，由于热传递，锅内水温逐渐升高，直至沸腾，水温保持在沸点。由于汽化，液态的水不断减少，与锅底和锅身接触部分的水首先烧干，由于热传递，这些水烧干的部位温度就会继续上升，从而将处于这些部位已煮熟的米饭烧糊，若继续加热，烧糊的范围将由下而上、由外而内扩大，饭粒碳化（烧焦）越来越严重，冒出的黑烟越来越浓，严重时锅底开始熔化。
（2）揭开锅盖，会看到大量的“白气”和附着在锅盖上的水珠。两者都是由于水蒸气遇冷液化的结果。
（3）锅盖的作用主要是减少热量的散失，提高内能的利用率。大气压随海拔升高而减小，水的沸点随大气压的减小而降低，故在高海拔地区，用这种锅子煮饭时会难以煮熟。
[指点]煮饭的过程就是利用内能的过程，锅盖的作用主要是减少热量的散失，提高内能的利用率。沸腾时产生的水蒸气遇冷（锅盖或空气）就会液化成水珠。当锅内水温达到沸点后不再升高，但仍继续吸热。
[警示]普通锅子煮饭时间长，能耗高，热效率低，且在高海拔地区难以将饭煮熟。
图2高压锅
图1普通锅
图3电压力锅
初中物理专题复习的理论与实践
二、高压锅
例2 一高压锅（图4甲）锅体直径为24cm ，排气孔直径为4mm 。限压阀（即安全阀）不慎丢失，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）请你计算说明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为1.0×105Pa 时，锅内最高温度为120℃。水的沸点与压强的关系如图4乙所示，取g =10N/kg)
（2）如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题?
[解析] （1）据图可知，水的沸点为120℃时，气压p =1.8×105Pa 。此时内外压强差Δp = p - p0 = 0.8×105Pa ，限压阀被顶起时，锅内外压力差与重力平衡，即=mg pS ∆，因此(
)
2
-3
5
0.810Pa 3. 14210m
=
=
=0.1kg=100g10N/kg
pS m g
⨯⨯⨯⨯∆，故应选质量为
100g 的限压阀。
（2）若选质量为60g 的限压阀，则在锅内气压达到p =1.8×105Pa 前就被顶起，即锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃。
[指点]从所给图象中读取有关数据是基础，对限压阀进行受力分析是关键，列平衡方程是核心。压强是联系力学与热学的重要物理量，限压阀被顶起时，锅内气压达到最大值。
[警示]高压锅实现高压的关键是橡胶圈，它使整个锅子成为一个密封的容器。当限压阀由于某种原因（如排气孔被食物残渣堵塞）不能被顶起时，锅内气压增大，温度升高，这时易熔片（采用熔点较低的材料制成）熔化，形成排气通道，防止因压力过大而爆炸。即便如此，仍然存在安全隐患。因此，使用高压锅时，除了定期维护和清洗外，不允许超期服役（一般不超过8年）和使用不合格产品。 三、电压力锅
例3电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。某型号电压力锅（图5甲）的额定电压为220V ，图5乙是其工作原理图，R 1、R 2分别是主加热器和保压加热器，R 1的额定功率为800W ；L 是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管， R 0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S 自动与触点a 、b 闭合，开始加热，当锅内水
温达到105℃时，S 自动与a 、b 断开，并与触点c 接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。 （1）在保压状态下，加热器正常工作1h 耗电0.2kW·h ，求R 2的阻值。
（2）用该电压力锅对5 L、20℃的水加热，正常工作35min 后，求水温升高到多少摄氏度? 已知加热器消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 。
[解析] （1）在保压状态下，主加热器R 1停止工作，保压加热器R 2工作1h 耗电0.2kW·h ，故R 2的额定功率为
20.2kW h =
=
=0.2kW=200W1h
W P t
⋅，根据2
22
=
U
P R 得()
2
2
22
220V =
=
=242200W
U
R P Ω。
（2）当锅内水温达到105℃前，电压力锅正常工作35min 消耗的电能()()6
12
1=+=800W+200W3560s=2.110J E P P t ⨯⨯⨯ 图
4
乙
甲
甲
2
R 乙
图5
初中物理专题复习的理论与实践
根据 ()0-=90%cm t t E ⨯得60333-3390%2. 110J 0.9=+=+20C=110C 4.210J/kg C 1.010kg/m510m E t t c V ρ⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯o o
o ，依题意，锅内水温最高只能达到105℃，可见，主加热器R 1工作时间不到35min 水温就达到105℃，此后主加热器R 1停止工作，电压力锅处于保压状态，水温保持在105℃。
[指点] 电流通过电压力锅做功的过程中，将电能转化为内能，因此，电热是联系电学与热学的重要物理量。问题（2）中，可先计算锅内水温刚达到105℃所需时间：()12
2=+90%cm t P P t ∆⨯，解得 ()33-32124.2101.01051085==s=1983s=33min+0.910000.9cm t t P P ∆⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
可见，电压力锅对水加热33min 后温度就达到了105℃，此后处于保压状态，温度维持在105℃。
[警示] 解决文字较多、涉及不熟悉的科技产品等问题时，审题是关键。围绕问题要求，要仔细、反复阅读试题，排除无效信息和干扰条件，从中提取关键信息和分辨出重要条件，找准解决问题的突破口，熟练应用相关知识和规律列式求解。
基础练习
1．“炖”菜是人们喜欢的一道美食，最好的炖菜是应用煮食法，既把汤料和水置于炖盅中，并用蒸
架把盅和煲底隔离，如图6所示，当煲中的水沸腾后，盅内的汤水是否能沸腾? （ ）
A ．同时沸腾了 B ．稍后也沸腾了
C ．温度低于沸点，不会沸腾 D ．温度达到沸点，但不会沸腾
2．“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分，一边放清汤卤，一边放红汤卤。清
汤卤和红汤卤的质量、主要成分及初温几乎相同，但红汤卤一侧浮着一层具有麻辣风味的油，清汤
卤则没有。小红在使用这种火锅时，发现两边的加热情况相同，但红汤卤一侧首先沸腾。红汤卤首先沸腾的主要原因是 （ ）
A ．红汤卤的比热容比清汤卤的比热容小
B ．红汤—侧液面上方有一层油，能够减少热量的散失
C ．红汤卤吸收的热量多
D ．红汤卤的沸点比清汤卤的低
3．用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅浇冷却，拿去限压阀打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通的锅则看不到这样的现象，下列说法中正确的是（ ）
A ．熄火后，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾
B ．熄火后，锅内温度高于100℃，即使不冷却，不拿去限压阀粥也在沸腾
C ．熄火后，锅内温度仍然高于100℃，冷却后锅内气压比原来降低，打开锅盖后，气压降为一个大气压，所以重新沸腾
D ．粥的流动性差，不易降温，熄火后，即使不浇冷水，不拿去限压阀粥也要沸腾较长时间
4．冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度 ，壶嘴出来的水蒸气不能 ，而距壶嘴一定距离的地方温度低，壶嘴出来的水蒸气大量 。
5．用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生 现象， 很多热量，使 层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用 ，使手不会被烫伤。
6．右表是某电炒锅的铭牌，根据表中的信息回答下列问题：若家庭电路中的电压只
有198V ，电炒锅工作1h 消耗的电能是 kW•h。若家庭电路中只有电炒锅
在烧水且正常工作，电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30℃，且图
6
初中物理专题复习的理论与实践
右图中电能表的转盘正好转了300转，该电炒锅中水的质量为 kg 。[水的比热容c =4.2×103J/(kg•℃)]
迁移提升
7．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）说出高压锅运用了哪些物理知识？（答三点即可）
（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7）。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 。通过计算并对照图像（图8）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?
8．某一电饭锅（图9），内部电路如图10所示。R 1是加热电阻，阻值
为48.4Ω；R 2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源(220V
50Hz ) 、闭合手动开关S l ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达
到103℃时，开关S 1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭
合。S 2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，
温度低于70℃时会自动闭合。问：
（1）若接通电源后没有闭合开关S 1，那么电饭锅能将饭煮熟吗? 为什
么?
（2）在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S 1的自动断电功能不起作用，这是为什么?
（3）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少? 若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg 的水烧开，至少需要多长时间
? 图
8 图7 图
10 图9
初中物理专题复习的理论与实践
生米煮成了熟饭
提纲挈领
一、普通锅
1. 普通锅（图1）煮饭过程就是利用 能的过程，在这个过程中，锅盖的作用是 ，涉及的物态变化有 和 。
2. 在情况下饭会烧糊，在高海拔地区，生米煮不成熟饭的原因是。
二、高压锅
3. 高压锅（图2）由锅身、锅盖、易熔片、放气孔、安全阀和密封胶圈、以及其他新形式的放气通道组成，其中 对实现高压起主要作用。
4. 易熔片是利用熔点 （较高或较低）的铝合金材料制成的，其作用是在 失效后，锅内温度继续升高，达到熔点，熔化后形成放气通道，使锅内气压 ，防止爆炸事故的发生。
5. 高压锅工作时锅内气体压强 （高于、等于或低于）1个大气压，水的沸点 （高于、等于或低于）100℃，安全阀的作用是（最高或最低）。
6. 一般高压锅的使用年限不超过8年，在使用期内，一定要注意掌握“盖、孔、阀、圈、片”五个安全部件的性能。
三、电压力锅
7. 电压力锅（图3）结合了高压锅和电饭锅的优点，既。
8. 电压力锅工作时将能转化为能。
指点迷津
一、普通锅
例1用如图1所示的普通锅煮饭时，
（1）锅内水温变化有何特点？有时饭会烧糊，这是什么原因？
（2）揭开锅盖会看到什么现象？这些现象是怎么形成的？
（3）锅盖有什么作用？在高海拔地区，用这种锅子煮饭会有什么问题？
[解析] （1）煮饭时，由于热传递，锅内水温逐渐升高，直至沸腾，水温保持在沸点。由于汽化，液态的水不断减少，与锅底和锅身接触部分的水首先烧干，由于热传递，这些水烧干的部位温度就会继续上升，从而将处于这些部位已煮熟的米饭烧糊，若继续加热，烧糊的范围将由下而上、由外而内扩大，饭粒碳化（烧焦）越来越严重，冒出的黑烟越来越浓，严重时锅底开始熔化。
（2）揭开锅盖，会看到大量的“白气”和附着在锅盖上的水珠。两者都是由于水蒸气遇冷液化的结果。
（3）锅盖的作用主要是减少热量的散失，提高内能的利用率。大气压随海拔升高而减小，水的沸点随大气压的减小而降低，故在高海拔地区，用这种锅子煮饭时会难以煮熟。
[指点]煮饭的过程就是利用内能的过程，锅盖的作用主要是减少热量的散失，提高内能的利用率。沸腾时产生的水蒸气遇冷（锅盖或空气）就会液化成水珠。当锅内水温达到沸点后不再升高，但仍继续吸热。
[警示]普通锅子煮饭时间长，能耗高，热效率低，且在高海拔地区难以将饭煮熟。
图2高压锅
图1普通锅
图3电压力锅
初中物理专题复习的理论与实践
二、高压锅
例2 一高压锅（图4甲）锅体直径为24cm ，排气孔直径为4mm 。限压阀（即安全阀）不慎丢失，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）请你计算说明应该买哪一种限压阀。(说明书标有：当大气压为1.0×105Pa 时，锅内最高温度为120℃。水的沸点与压强的关系如图4乙所示，取g =10N/kg)
（2）如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题?
[解析] （1）据图可知，水的沸点为120℃时，气压p =1.8×105Pa 。此时内外压强差Δp = p - p0 = 0.8×105Pa ，限压阀被顶起时，锅内外压力差与重力平衡，即=mg pS ∆，因此(
)
2
-3
5
0.810Pa 3. 14210m
=
=
=0.1kg=100g10N/kg
pS m g
⨯⨯⨯⨯∆，故应选质量为
100g 的限压阀。
（2）若选质量为60g 的限压阀，则在锅内气压达到p =1.8×105Pa 前就被顶起，即锅内的最高气压值偏小，锅内温度不能达到120℃。
[指点]从所给图象中读取有关数据是基础，对限压阀进行受力分析是关键，列平衡方程是核心。压强是联系力学与热学的重要物理量，限压阀被顶起时，锅内气压达到最大值。
[警示]高压锅实现高压的关键是橡胶圈，它使整个锅子成为一个密封的容器。当限压阀由于某种原因（如排气孔被食物残渣堵塞）不能被顶起时，锅内气压增大，温度升高，这时易熔片（采用熔点较低的材料制成）熔化，形成排气通道，防止因压力过大而爆炸。即便如此，仍然存在安全隐患。因此，使用高压锅时，除了定期维护和清洗外，不允许超期服役（一般不超过8年）和使用不合格产品。 三、电压力锅
例3电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能。某型号电压力锅（图5甲）的额定电压为220V ，图5乙是其工作原理图，R 1、R 2分别是主加热器和保压加热器，R 1的额定功率为800W ；L 是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管， R 0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S 自动与触点a 、b 闭合，开始加热，当锅内水
温达到105℃时，S 自动与a 、b 断开，并与触点c 接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。 （1）在保压状态下，加热器正常工作1h 耗电0.2kW·h ，求R 2的阻值。
（2）用该电压力锅对5 L、20℃的水加热，正常工作35min 后，求水温升高到多少摄氏度? 已知加热器消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 。
[解析] （1）在保压状态下，主加热器R 1停止工作，保压加热器R 2工作1h 耗电0.2kW·h ，故R 2的额定功率为
20.2kW h =
=
=0.2kW=200W1h
W P t
⋅，根据2
22
=
U
P R 得()
2
2
22
220V =
=
=242200W
U
R P Ω。
（2）当锅内水温达到105℃前，电压力锅正常工作35min 消耗的电能()()6
12
1=+=800W+200W3560s=2.110J E P P t ⨯⨯⨯ 图
4
乙
甲
甲
2
R 乙
图5
初中物理专题复习的理论与实践
根据 ()0-=90%cm t t E ⨯得60333-3390%2. 110J 0.9=+=+20C=110C 4.210J/kg C 1.010kg/m510m E t t c V ρ⨯⨯⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯o o
o ，依题意，锅内水温最高只能达到105℃，可见，主加热器R 1工作时间不到35min 水温就达到105℃，此后主加热器R 1停止工作，电压力锅处于保压状态，水温保持在105℃。
[指点] 电流通过电压力锅做功的过程中，将电能转化为内能，因此，电热是联系电学与热学的重要物理量。问题（2）中，可先计算锅内水温刚达到105℃所需时间：()12
2=+90%cm t P P t ∆⨯，解得 ()33-32124.2101.01051085==s=1983s=33min+0.910000.9cm t t P P ∆⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
可见，电压力锅对水加热33min 后温度就达到了105℃，此后处于保压状态，温度维持在105℃。
[警示] 解决文字较多、涉及不熟悉的科技产品等问题时，审题是关键。围绕问题要求，要仔细、反复阅读试题，排除无效信息和干扰条件，从中提取关键信息和分辨出重要条件，找准解决问题的突破口，熟练应用相关知识和规律列式求解。
基础练习
1．“炖”菜是人们喜欢的一道美食，最好的炖菜是应用煮食法，既把汤料和水置于炖盅中，并用蒸
架把盅和煲底隔离，如图6所示，当煲中的水沸腾后，盅内的汤水是否能沸腾? （ ）
A ．同时沸腾了 B ．稍后也沸腾了
C ．温度低于沸点，不会沸腾 D ．温度达到沸点，但不会沸腾
2．“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分，一边放清汤卤，一边放红汤卤。清
汤卤和红汤卤的质量、主要成分及初温几乎相同，但红汤卤一侧浮着一层具有麻辣风味的油，清汤
卤则没有。小红在使用这种火锅时，发现两边的加热情况相同，但红汤卤一侧首先沸腾。红汤卤首先沸腾的主要原因是 （ ）
A ．红汤卤的比热容比清汤卤的比热容小
B ．红汤—侧液面上方有一层油，能够减少热量的散失
C ．红汤卤吸收的热量多
D ．红汤卤的沸点比清汤卤的低
3．用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅浇冷却，拿去限压阀打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通的锅则看不到这样的现象，下列说法中正确的是（ ）
A ．熄火后，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾
B ．熄火后，锅内温度高于100℃，即使不冷却，不拿去限压阀粥也在沸腾
C ．熄火后，锅内温度仍然高于100℃，冷却后锅内气压比原来降低，打开锅盖后，气压降为一个大气压，所以重新沸腾
D ．粥的流动性差，不易降温，熄火后，即使不浇冷水，不拿去限压阀粥也要沸腾较长时间
4．冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。这是因为紧靠壶嘴的地方温度 ，壶嘴出来的水蒸气不能 ，而距壶嘴一定距离的地方温度低，壶嘴出来的水蒸气大量 。
5．用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生 现象， 很多热量，使 层蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用 ，使手不会被烫伤。
6．右表是某电炒锅的铭牌，根据表中的信息回答下列问题：若家庭电路中的电压只
有198V ，电炒锅工作1h 消耗的电能是 kW•h。若家庭电路中只有电炒锅
在烧水且正常工作，电炒锅产生的热量有70%被水吸收后水的温度升高了30℃，且图
6
初中物理专题复习的理论与实践
右图中电能表的转盘正好转了300转，该电炒锅中水的质量为 kg 。[水的比热容c =4.2×103J/(kg•℃)]
迁移提升
7．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）说出高压锅运用了哪些物理知识？（答三点即可）
（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7）。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 。通过计算并对照图像（图8）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?
8．某一电饭锅（图9），内部电路如图10所示。R 1是加热电阻，阻值
为48.4Ω；R 2是限流电阻，阻值为484Ω。煮饭时，接通电源(220V
50Hz ) 、闭合手动开关S l ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达
到103℃时，开关S 1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭
合。S 2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，
温度低于70℃时会自动闭合。问：
（1）若接通电源后没有闭合开关S 1，那么电饭锅能将饭煮熟吗? 为什
么?
（2）在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S 1的自动断电功能不起作用，这是为什么?
（3）在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少? 若电饭锅电能转化为内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg 的水烧开，至少需要多长时间
? 图
8 图7 图
10 图9