Question

19．1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”．实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，两个铜半球就会紧紧地压在一起，这证明了大气压的存在．小明和小强在老师的帮助下，用底面积为500cm²的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，当锅两边受到的拉力均为4000N时，锅恰好被拉开，此时锅内外的气压差为8×10⁴Pa．如果在高原上进行这个实验，拉开这两口锅所用的拉力将减小（选填：“增大”、“减小”、“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据“马德堡半球实验”原理分析；
（2）已知受到的拉力和底面积，再利用压强公式求得此时锅内空气的压强；
（3）气压随高度的增加而减小．

解答 解：（1）实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近真空，球内没有空气压强，而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起．通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的．
（2）平底压力锅的底面积：S=500cm²=0.05m²，
以左侧锅底为研究对象，受到向左的拉力，向左的内部空气压力，向右的大气压力，
所以，锅恰好被拉开时，锅内外的气体压力差△F=F_拉=4000N，
则此时锅内外的气压差：
△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{4000N}{0.05{m}^{2}}$=8×10⁴ Pa．
（3）因为气压随高度的增加而减小，在高原上比在低处的气压小，所以在高原上拉开锅的最小拉力要减小．
故答案为：大气压；8×10⁴；减小．

点评 此题考查大气压的存在、压强的大小及其计算，涉及到气压与高度的关系等知识点，难易程度适中．