Question

3．如圖甲所示的覆杯實驗中
（1）水對硬紙片的壓力小于（“大于”、“等于”、“小于”） 水自身的重力．
（2）有同學認為實驗中是水粘住了紙片，老師用如圖乙所示裝置進行實驗．隨著空氣被抽出，紙片掉下了，排除了紙片是被水粘住的可能．若換用容積和高度均相同，而杯口更小的杯子進行實驗，要使同一硬紙片掉下，相同情況下需要抽氣的時間會變短 （填“變短”、“變長”或“不變”）
（3）隨著空氣的不斷被抽出，鐘罩內(nèi)氣體的密度將減小（填“減小”、“不變”、“增大”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紙杯的形狀判斷壓力和重力的關(guān)系；
（2）變化后，紙片上下受到的壓強不變，據(jù)此分析回答；
（3）根據(jù)密度公式判斷密度的大�。�

解答 解：
（1）紙杯的形狀是下面小，上面大，有一部分水壓在了杯子壁上，故水對硬紙片的壓力小于 水自身的重力；
（2）要使紙片下落，紙片上下受到的壓強應該相等，容積和高度均相同，紙片受到上面的水的壓強是一定的，
設紙板剛好脫落時的氣壓為p，由平衡力的知識則有：ρ_水ghS+G=pS，
所以p=$\frac{{ρ}_{水}ghS}{S}$+$\frac{G}{S}$=ρ_水gh+$\frac{G}{S}$，
因為S變小，題中沒說紙板重力G忽略不計，所以p變大，所以抽氣時間變短．
（3）隨著空氣的不斷被抽出，氣體減少，體積不變，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$知，鐘罩內(nèi)氣體的密度將減�。�
故答案為：（1）小于；  （2）變短；   （3）減�。�

點評 本題是考查探究大氣壓存在的實驗，是一道創(chuàng)新題，分析清楚實驗操作及現(xiàn)象是解題的關(guān)鍵．