用高压锅煮饭时,密封的高压锅内气压较高,为了使锅内气压不超过安全值,高压锅设有自动排气的减压阀,其结构如图所示.已知锅外大气压强为p0,请设计一个简单的实验,测出高压锅通过排气阀向外放气时,锅内气体的压强.
(1)选择的实验器材主要有:________
(2)主要实验步骤是(用恰当的字母表示被测的物理量)________.
(3)锅内气体压强的表示式:p=________.
网友回答
解:根据对高压锅排气孔处进行受力分析可知,p气=p0+p阀,因此,应主要测量减压阀对排气孔的压强.
(1)为了测量减压阀的质量和排气孔的面积大小,应选择天平、砝码、刻度尺作为主要器材;
(2)根据测量的目的,其主要实验步骤包括:①用天平测出减压阀质量m;②用尺测排气孔直径D.
(3)根据测量的结果,排气孔的受力面积S=πr2=π()2,
排气孔处所受减压阀的压力F=G=mg,
减压阀对排气孔的压强p阀==,
代入表达式得p气=p0+p阀=.
故