Question

【題目】1654年，馬德堡市長和他的助手做了著名的“馬德堡半球實驗”，證明了大氣壓的存在．
（1）實驗中，他們把兩個銅半球殼灌滿水后合在一起，再把水全部抽出，此時球內接近 ，周圍的 把兩個銅半球緊緊地壓在一起．
（2）如圖，某校同學用底面積為500cm2的平底壓力鍋代替銅半球模擬上述實驗，在山底比在山頂拉開鍋的最小拉力要 （山底與山頂氣溫相同），在山底，當鍋兩邊受到的拉力均為4000N時，鍋恰好被拉開，此時鍋內空氣的壓強約為　 Pa（大氣壓取105Pa）．

Answer 1

【答案】真空；大氣壓；大；2×104
【解析】（1）實驗中，他們把兩個銅半球殼灌滿水后合在一起，再把水全部抽出，此時球內接近真空，球內沒有空氣壓強，而外面的大氣壓就將兩個半球緊緊地壓在一起．通過上述實驗不僅證明大氣壓的存在而且證明大氣壓是很大的．
（2）因為氣壓隨高度的增加而減小，在山底比在山頂的氣壓大，所以在山底比在山頂拉開鍋的最小拉力要大；
以左側鍋底為研究對象，受到向左的拉力，向左的內部空氣壓力，向右的大氣壓力，
S=500cm2=0.05m2 ，
向右的大氣壓力，F′=p0S=105Pa×0.05m2=5000N
則鍋內空氣的壓力F=F′﹣4000N=5000N﹣4000N=1000N，
此時鍋內空氣的壓強p===2×104Pa．
所以答案是：真空；大氣壓；大；2×104 ．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和大氣壓強的存在的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；像液體一樣，在空氣的內部向各個方向也有壓強，這個壓強叫做大氣壓強，簡稱大氣壓． 大氣壓具有液體壓強的特點．馬德堡半球實驗是證明大氣壓存在的著名實驗，托里拆利實驗是測定大氣壓值的重要實驗．