《2025年暑假乐园现代教育出版社八年级物理人教版》

23. 物理兴趣小组的同学探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的圆形吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下，如图所示。向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小。
(1) 本实验主要的测量器材是测力计、刻度尺。
(2) 需要直接测量的物理量是吸盘的直径D(吸盘的半径r)、细沙受到的重力G。
(3) 大气压的表达式 $ p = $$\frac{4G}{πD^{2}}$(或$\frac{G}{πr^{2}}$)。
(4) 如果测出的大气压仅为 $ 0.8 × 10^{5} Pa $，小于当地的大气压，则实验中可能存在的问题是吸盘中的空气没有完全被挤出(接触面没有处理干净；或吸盘与玻璃板接触不紧密；或存在漏气现象等)。

答案：
(1)测力计 刻度尺
(2)吸盘的直径D(吸盘的半径r) 细沙受到的重力G
(3)$\frac{4G}{πD^{2}}$(或$\frac{G}{πr^{2}}$)
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出(接触面没有处理干净；或吸盘与玻璃板接触不紧密；或存在漏气现象等)

24. 高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的。如图所示为水的沸点跟气压的关系图像。已知高压锅盖出气孔的横截面积为 $ 12 mm^{2} $，限压阀的质量为 $ 84 g $。请你通过计算并对照图来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少 $ ^{\circ}C $？(大气压值取 $ 1.0 × 10^{5} Pa $，$ g $ 取 $ 10 N/kg $)


锅内水蒸气对限压阀的最大压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和，即
$F_{内}=F_{外}+G_{阀}$，根据$p=\frac{F}{S}$可得$F = pS$，上式可变为$p_{内}S = p_{0}S + mg$，
即$p_{内}=\frac{p_{0}S + mg}{S}=p_{0}+\frac{mg}{S}=1.0×10^{5}Pa+\frac{84×10^{-3}kg×10N/kg}{12×10^{-6}m^{2}}=1.7×10^{5}Pa$，
由图可知，水温最高可达116$^{\circ}C$（$116^{\circ}C$左右均可）。

答案： 锅内水蒸气对限压阀的最大压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和，即
$F_{内}=F_{外}+G_{阀}$，根据$p=\frac{F}{S}$可得$F = pS$，上式可变为$p_{内}S = p_{0}S + mg$，
即$p_{内}=\frac{p_{0}S + mg}{S}=p_{0}+\frac{mg}{S}=1.0×10^{5}Pa+\frac{84×10^{-3}kg×10N/kg}{12×10^{-6}m^{2}}=1.7×10^{5}Pa$，
由图可知，水温最高可达$116^{\circ}C$（$116^{\circ}C$左右均可）。