Question

廚房中的物理學
生活處處有物理，勤于思考皆學問．只要你善于觀察，在廚房中你就可以發現許多與物理有關的現象和問題，請你用學過的物理知識進行解答：
（1）李明發現媽媽切肉前總是先磨刀，目的是為了

 

．夏天，李明從冰箱里取出自己喜歡喝的“可樂”后，不一會就發現可樂瓶壁上出現了一層小水珠，這是由于

 

．
（2）從廚房中你還能發現哪些與物理知識有關的現象？試舉一例（要求寫出現象或廚具名稱，以及所涉及的物理知識）：
現象或廚具名稱：

 

．涉及的物理知識：

 

．
（3）一天，李明的媽媽又買來了一只電熱水壺，裝滿水后就要插到電路中使用．李明發現后說：“別慌！”接著他先看了電熱水壺的銘牌（如右表），然后看了家中的電度表（如圖所示），又看了家中此時正在工作的用電器有：100W電視一臺、300W電冰箱一臺、200W電腦一臺、380W洗衣機一臺．請你幫他計算說明，此時電熱水壺還能接入電路中使用嗎？

電熱水壺銘牌
額定電壓	220V
額定功率	1000W
容積	1.5L
超溫保護器	熔斷溫度110℃

（4）一天晚上，李明用電熱水壺燒水，發現比白天燒開一壺水用的時間長，爸爸告訴他：現在是用電高峰期，電路電壓低．李明用電壓表測得電路電壓僅200伏．請你幫他計算，此時通過電熱水壺的電流和電熱水壺的實際功率各是多少？
（5）李明仔細觀察了電熱水壺的構造，發現其發熱體就是一根電熱絲．他想將它改造一下，使其燒開一壺水所用的時間縮短，請你給他提出一個改造的方案．

Answer 1

分析：（1）增大壓強的方法：在壓力一定時，減小受力面積增大壓強；在受力面積一定時，增大壓力增大壓強．
（2）廚房里與物理知識有關的現象和廚具很多，可以從力、熱、電、聲等方面考慮．
（3）明白電能表的參數含義，并能計算電能表的最大功率．
（4）并聯電路和串聯電路的總功率等于各導體的電功率之和．
（5）根據額定電壓、額定功率計算電阻，再根據實際電壓和電阻計算實際功率．

解答：解：（1）①切肉時先磨刀是為了把刀磨薄，在壓力一定時，減小受力面積，增大刀對肉的壓強．
②可樂從冰箱拿出溫度較低，空氣中的水蒸氣遇溫度低的可樂瓶液化成小水珠．
故答案為：為了使刀刃更薄，減小受力面積，增大壓強；空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴．
（2）廚房里和物理有關的現象和廚具很多，
電飯鍋--電流熱效應．
抽油煙機--磁場對電流的作用．
白氣--水蒸氣液化．
筷子--杠桿．
爐火上燒水--熱傳遞改變內能．
故答案為：電飯鍋；電流熱效應．
（3）若將電熱水壺接入電路中，則電路的總功率：
P_總=100W+300W+200W+380W+1000W=1980W，
電路中的電流：I=

P總

U

=

1980W

220V

=9A，
因9A＜10A，所以可以接在電路中使用．
答：電熱水器可以接入電路．
（4）電熱水壺的電阻：R=

U 2 額

P額

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω，
電熱水壺的實際功率：P_實=

U 2 實

R

=

(200V)2

48.4Ω

=826.4w．
答：電壓是200V，電熱水器實際功率是826.4W．
（5）根據P=

U2

R

，電壓不變，能減小電熱絲的阻值即可．所以減短電熱絲或給電熱絲并聯一段電阻絲等．
答：剪短電阻絲，增大實際功率，增大相同時間產生的熱量，可以縮短燒開一壺水的時間．

點評：（1）掌握壓強大小的影響因素，掌握增大和減小壓強的方法．
（2）根據P=UI，P=

U2

R

進行計算．
（3）掌握串聯和并聯電路的電功率的計算方法．
（4）掌握六種物態變化的狀態變化情況和吸熱放熱情況．