题目内容
有位同学做了个小实验,他在杯中放了半杯水,找了一张普通的纸盖在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住纸翻转杯子、松开手,他惊呆了:水居然不流下来,如图甲所示.已知玻璃杯粗细均匀,杯子内底部到杯沿的高度为12cm,杯中水的高度为6cm,大气压强为1.013×105Pa.该同学在经过仔细观察后发现,翻转后,纸略往下凸,其平均下凸高度为0.35×10-3m(见乙图),g取9.8m/s2.请你通过计算说明水不流下来的原因.![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_ST/images0.png)
【答案】分析:纸发生形变后空气的体积略有增大,气体压强减小,根据玻意耳定律求解气体压强,得到内外压力差,与水的重力比较,得出结论.
解答:解:杯子中原来气柱的高度L1=6cm,P1=P;
后来杯子倒过来,气柱的高度L2=6cm+0.035cm=6.035cm,
设杯子的横截面面积为S.
杯子内气体做等温变化,由玻意耳定律得:
P1L1S=P2L2S
解得:![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_DA/0.png)
杯子中水柱产生的压强为
=588Pa=0.00588×105Pa
杯中气体的压强加上水柱的压强为![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_DA/2.png)
即杯中气体的压强加上水柱的压强正好等于大气压强,处于平衡状态.所以,水不会流出来.
点评:本题是一道联系生活实际的好题,体现了科学探究过程的基本流程,同学们可以亲手试试.
解答:解:杯子中原来气柱的高度L1=6cm,P1=P;
后来杯子倒过来,气柱的高度L2=6cm+0.035cm=6.035cm,
设杯子的横截面面积为S.
杯子内气体做等温变化,由玻意耳定律得:
P1L1S=P2L2S
解得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_DA/0.png)
杯子中水柱产生的压强为
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_DA/1.png)
杯中气体的压强加上水柱的压强为
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028203614759231969/SYS201310282036147592319019_DA/2.png)
即杯中气体的压强加上水柱的压强正好等于大气压强,处于平衡状态.所以,水不会流出来.
点评:本题是一道联系生活实际的好题,体现了科学探究过程的基本流程,同学们可以亲手试试.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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