Question

【題目】如圖甲所示的“覆杯實(shí)驗(yàn)”中，

(1)硬紙片不會(huì)掉下的事實(shí)是_______________存在的證據(jù)；

(2)有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中是水粘住了紙片，老師用如圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，隨著空氣被抽出可以看到紙片_____________（“會(huì)”或“不會(huì)”）掉下，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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要使同一硬紙片掉下，相同情況下需要抽氣的時(shí)間會(huì)______________（填“變短”、“變長(zhǎng)”或“不變”）。

Answer 1

【答案】大氣壓強(qiáng) 會(huì) 變短

【解析】

（1）大氣壓在各個(gè)方向上都會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，硬紙片在大氣壓力作用下不會(huì)掉下來(lái)。

（2）比較空氣被抽出前后紙片受到的大氣壓和杯內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小即可判斷紙片是否會(huì)掉下；杯口變化后，紙片受到的壓強(qiáng)不變，據(jù)此分析回答。

（1）杯口朝下時(shí)，由于杯內(nèi)沒(méi)有空氣只有水，而杯內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界的大氣壓，故紙片就被大氣壓給“頂”住了，此實(shí)驗(yàn)證明了大氣壓的存在。

（2）空氣被抽出前，紙片受到向上的大氣壓大于杯內(nèi)水產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)，硬紙片不會(huì)掉下。空氣被逐漸抽出后，紙片受到向上的大氣壓減小，當(dāng)向上的大氣壓等于水向下的壓強(qiáng)時(shí)，硬紙片在重力的作用下會(huì)掉下來(lái)，從而排除了紙片是被水粘住的可能。

要是紙片下落，紙片上下受到的壓強(qiáng)應(yīng)該相等，若容積和高度均相同，紙片受到上面水的壓強(qiáng)是一定的，

設(shè)紙片剛好脫落時(shí)的氣壓為p，由平衡力的知識(shí)則有：，

所以，

因?yàn)?/span>S變小，考慮紙片的重力，所以p變大，則抽氣時(shí)間變短。