进厨房，学物理

姜桂祥　姜桂福

生活处处有物理，勤于思考皆学问。我们在厨房里，只要善于观察，留心看一下其中的炉灶、用电器，以及做饭、炒菜中出现的一些现象，就可以发现许多与物理知识有关的现象和问题。请看下面的实例。

一、厨房中的声学知识

保温瓶：往保温瓶里倒开水，根据声音就能判断壶里水位的高低。由于水量的增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。

例（2008•大连）往暖水瓶中灌水时，可以根据发出声音的______________变化来判断暖水瓶中水的多少；听音乐时，我们能分辨出小号声和钢琴声，是因为这两种乐器发出声音的______________不同。

解析往暖水瓶中灌水时，声音是由瓶中水面上方空气柱的振动产生的，所以装水越多，空气柱越短，振动频率越大，发声的音调也就越高。

答案：音调；音色。

二、厨房中的力学知识

1. 菜刀：菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。

2. 水壶的壶嘴与壶身构成连通器，水面总是相平的。

3. 用高压锅做饭，不但饭熟得快，而且还节省燃料。它的原理是在密闭的空间内，产生高于外部大气压的压强，从而使水的沸点升高，当内部压强高于高压锅外面的大气压强时，压强差就会把高压锅顶部的坠子向上顶起，从而实现平衡。

4. 瓶起子是利用了杠杆原理：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

例（2008•密云）下列说法中，正确的是（）

A． 我们能利用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里，利用的是大气压强

B． 我们日常生活中用瓶起子开瓶盖，瓶起子是一个费力杠杆

C． 菜刀钝了在磨石上磨一磨，是为了减小压强

D． 高压锅是利用增大压强降低沸点的原理尽快煮熟食物的

解析瓶起子的动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，故B错误；菜刀钝了在磨石上磨一磨，是为了减小受力面积，从而增大压强，故C错误；高压锅是利用增大压强，升高沸点的原理尽快煮熟食物的，故D错误。

答案：A。

三、厨房中的热学知识

1. 磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热，使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低。

2. 煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，无论怎么加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。

3. 冬天水壶里的水烧开后，在离壶嘴一定距离的地方才能看见“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不见“白气”。

4. 液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的。使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。

例1（2008•成都）如图1所示，烧开水时壶口要冒出“白气”，“白气”的构成是（）

A． 水蒸气

B． 水蒸气凝华形成的小冰晶

C． 水蒸气液化形成的小水珠

D． 小水珠和小冰晶的混合体

解析错选A、B、D，原因是不知道水蒸气是无色的，是人眼看不到的，不明白“白气”产生的原因。烧开水时壶口要冒出“白气”，这些“白气”是壶中产生的水蒸气遇到壶嘴外附近的冷空气液化而成。

答案：C。

例2（2008•荆门）小明和小华分别用相同的灶具和锅来煮鸡蛋，两人的锅中都加入同样多且足够的水和同样多的鸡蛋。当锅中的水烧开后，小明仍用强火煮，小华改用文火煮，但仍保持锅中的水沸腾，直到鸡蛋煮熟。关于他们两人的方法，以下说法正确的是（）

A． 小明的方法比小华的方法省燃料，且省时间

B． 小明的方法比小华的方法省燃料，但费时间

C． 小华的方法比小明的方法费燃料，但省时间

D． 小华的方法比小明的方法省燃料，两人的方法所用时间相近

解析液体沸腾的特点是：达到沸点后继续吸热，温度保持不变。由此可以看出，小华的方法比小明的方法省燃料，两人的方法所用时间相近。

答案：D。

四、厨房中的电学知识

1. 电饭煲煮饭、电炒锅炒菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、炒菜、烧开水的。三脚插头插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。

2. 微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。

3. 电冰箱是用来保存食物的电器，其原理是利用液体的蒸发要吸热，从而降低冰箱的温度，然后让气体进入冷凝室液化放热，这样就把冰箱内的“热”带到冰箱外面了。

例（2008•济宁）生活处处有物理，勤于思考皆学问。只要你善于观察，在厨房中你就可以发现许多与物理有关的现象和问题，请你用学过的物理知识进行解答：

（1）李明发现妈妈切肉前总是先磨刀，目的是为了__________________________________。夏天，李明从冰箱里取出自己喜欢喝的“可乐”后，不一会就发现可乐瓶壁上出现了一层小水珠，这是由于___________________________。

（2）从厨房中你还能发现哪些与物理知识有关的现象？试举一例（要求写出现象或厨具名称，以及所涉及的物理知识）：现象或厨具名称：______________________。涉及的物理知识：____________________。

（3）一天，李明的妈妈买回来一只电热水壶，装满水后就要插到电路中使用。李明发现后说：“别慌！”接着他先看了电热水壶的铭牌（如表格），然后看了家中的电度表（如图2所示），又看了家中此时正在工作的用电器有：100 W电视一台、300 W电冰箱一台、200 W电脑一台、380 W洗衣机一台。请你帮他计算说明，此时电热水壶还能接入电路中使用吗？

（4）一天晚上，李明用电热水壶烧水，发现比白天烧开一壶水用的时间长。爸爸告诉他：现在是用电高峰期，电路电压低。李明用电压表测得电路电压仅200伏。请你帮他计算，此时通过电热水壶的电流和电热水壶的实际功率各是多少？

解析（1）为了使刀刃更薄，减小受力面积，增大压强。空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴。

（2）注意：列举的现象或厨具名称要与物理知识有关；涉及的物理知识要与列举的现象或厨具名称相符。

（3）若将电热水壶接入电路中，则电路的总功率：

P＝（100＋300＋200＋380＋1 000） W=1 980 W

电路中的电流：I== A＝9 A

因9 A<10 A，故电热水壶可以接在电路中使用。

（4）电热水壶的电阻： R＝＝Ω=48.4Ω；通过电热水壶的实际电流：I=＝A＝4.13A；电热水壶的实际功率：P＝UI＝200×4.13 W＝826 W。