水的沸点与水面上方气压有关.气压越大水的沸点越高.下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系.技术员小陈利用这一关系.设计了如图所示的锅炉水温控制装置:图中OC为一可绕O点旋转的横杆.在横杆上的B点下方连接着阀门S.阀门的底面积为3cm.OB长度为20cm.横杆上A点处挂着重物G.OA长度为60cm.对水加热时.随着水温升高.水面上方气压增大.当压强增大到一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

水的沸点与水面上方气压有关，气压越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系，设计了如图所示的锅炉水温控制装置：图中OC为一可绕O点旋转的横杆（质量不计），在横杆上的B点下方连接着阀门S，阀门的底面积为3cm，OB长度为20cm，横杆上A点处挂着重物G，OA长度为60cm。对水加热时，随着水温升高，水面上方气压增大，当压强增大到一定值时，阀门S被顶开，使锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时，锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同，从而控制锅炉内水的最高温度。

（1）当锅炉内水的温度达到沸腾时，锅炉内气体的压强是多少？
（2）当大气压强为 Pa时，将G挂在A位置，锅炉内水沸腾时的温度为，求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少？（计算时可认为阀门上、下底面积相等）
（3）当大气压强为 Pa时，要使锅炉内水的温度达到时沸腾，应将G挂在离O点多远处？

压强（Pa）
沸点（）	100	110	120	130

(1) 2.0×10⁵Pa (2)30N(3)24cm

解析试题分析：（1）查表可知：锅炉内水温为120℃时，锅炉内气体压强为P=2.0×10⁵Pa
（2）阀门所受气体的压力差为：

（3）查表知，锅炉内水的温度为110℃时，锅炉内气体压强为，此时阀门受到的气体压力的差值为
根据杠杆平衡条件有
通过上面两式，则得

考点：压强、杠杆
点评：本题考查了大气压强以及相应杠杆知识。压强也是由受力产生，因此在分析压强时，将其转化为受力平衡问题。