某同学通过覆杯实验探究大气压:(1)将纸杯装满水后用塑料片把杯口盖严.用另一只手按住塑料片将纸杯倒置.如图甲所示.硬纸片不会掉下.这因为水对硬纸片的压强小于大气压,若在杯子的底部开一个小孔.硬纸片会掉下．(2)有同学认为实验中是水粘住了硬纸片.老师用如图乙所示装置进行实验.随着空气被抽出.气体对硬纸片的压强减小.水对硬纸片的压强不变.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

某同学通过覆杯实验探究大气压：
（1）将纸杯装满水后用塑料片把杯口盖严，用另一只手按住塑料片将纸杯倒置，如图甲所示，硬纸片不会掉下，这因为水对硬纸片的压强小于大气压；若在杯子的底部开一个小孔，硬纸片会（选填“会”或“不会”）掉下．
（2）有同学认为实验中是水粘住了硬纸片，老师用如图乙所示装置进行实验，随着空气被抽出，气体对硬纸片的压强减小，水对硬纸片的压强不变，最终硬纸片掉下了，排除了硬纸片是被水粘住的可能．
（3）若换用高度相同，而杯口更小的杯子进行乙实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下，抽气的时间会变短（选填“变短”“变长”或“不变”）．

分析（1）空气受重力，具有流动性，存在压强，本题的覆杯实验就说明了大气压的存在，是大气压托住了塑料片以及杯中的水，且大气压大于杯内水的压强；
（2）比较空气被抽出前后纸片受到的大气压和杯内液体产生的压强大小即可得到答案；
（3）杯口大小变化后，纸片上下受到的压强不变，根据F=pS分析回答．

解答解：
（1）大气向各个方向都有压强，且此压强很大，大于杯内水产生的压强，能够支撑杯中水产生的压强，所以纸片不会掉下来；
若在杯子的底部开一个小孔，杯中水的上下表面受到的大气压强相等，水由于受到重力会向下流，所以硬纸片会掉下来．
（2）空气被抽出前纸片受到向上的大气压大于杯内的水产生的向下的压强，硬纸片不会掉下，空气被抽出后纸片受到向上的大气压减小，当气压小于杯内的水产生的向下的压强，硬纸片在上下压强差的作用下会掉下来．
（3）抽气时容器内的气压逐渐减小，设纸片刚好脱落时容器内的气压为p，
纸片受向下的重力、向下的水的压力和向上的气体压力，
则根据力的平衡条件可得：G+ρ_水ghS=pS，
所以，p=$\frac{G}{S}$+ρ_水gh，
因为杯子的高度不变、杯口面积S变小，所以容器内的气压p变大，则抽气时间应变短．
故答案为：（1）小于；会；（2）减小；不变；（3）变短．

点评本题是考查探究大气压存在的实验，是一道创新题，分析清楚实验操作及现象是解题的关键．

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