题文

在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图甲所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球全在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球． （1）总共用了16匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘．） （2）某实验室供教学用的两个半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开．其原因是：                                                 ． （3）如图乙是同学们在用高压锅模拟马德堡半球实验，如果他们没有抽气机，应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢？请说出你的办法．                                                ．

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）大气产生的压力为： F=pS=105Pa×3.14×(0.2m)2 = 1.26×104N（或12560N）         一对马产生的拉力为： F拉==1600N(或1570N)   （2）半球半径小（或表面积或体积较小） ，产生的大气压力小． （3）在高压锅里放少量水加热至沸腾赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却．

据专家权威分析，试题“在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实..”主要考查你对  增大和减少压强的办法，大气压强的测量（托里拆利实验）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

增大和减少压强的办法大气压强的测量（托里拆利实验）

考点名称：增大和减少压强的办法

• 增大压强的方法：①当压力一定时，减小受力面积②当受力面积一定时，增大压力③同时增大压力和减小受力面积；
  
  减小压强的方法：①当压力一定时，增大受力面积②当受力面积一定时，减小压力③同时减小压力和增大受力面积。

• 增大和减小压强在实际生活中的应用：
  1．增大压强
  (1)刀斧、切削T具的刀都是磨的很薄，钉子、针、锯齿等的尖端加工得很尖等，这些都是用减小受力面积的办法增大压强的。
  (2)刹车时必须用力握住车闸；农民犁地时为了犁的深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的办法来增大压强的。
  
  2．减小压强
  (1)高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机、载重汽车装有很大的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺木板等都是采用增大受力面积的方法来减小压强。
  (2)现代建筑中，广泛采用空心砖来减小对地基的压力等是采用减小压力的办法来减小压强。

考点名称：大气压强的测量（托里拆利实验）

• 准确测量大气压数值的实验：托里拆利实验

• 托里拆利实验：
  【目的和要求】理解托里拆利实验的原理，了解实验的作法、操作过程和步骤。
  
  【仪器和器材】托里拆利实验器（J2116型），水银，1米以上的长玻璃管（或两根玻璃管中间用橡皮管连接），烧杯，红色水。
  
  【实验方法】
  (1)取一根一端开口，一端封闭的1米的玻璃管，往里面注满水银。
  (2)将开口一端朝下，浸没在水银中，且将玻璃管竖直放置(管顶要有真空)。
  (3)用刻度尺测出水银柱的高度，即得所测的大气压的值。在一个标准大气压下，水银柱的高度为760mm，如图所示。
  
   (4)大气压数值的计算： 13．6×10³k/m³×9．8N／kg×0．76m=1．013×10⁵Pa =760mmHg。一个标准大气压约等于1．01×10⁵Pa。这相当于 10N的压力作用在1cm。的面积上，比大象躺倒时对地面的压强还大。这么大的压强为什么我们感觉不到呢?这是因为人体内部也有压强，内、外压强相互平衡，同时也有人类长期生活在这样的条件下已经习惯了的缘故。
  
  【注意事项】
  (1)托里拆利管中要充满水银，不能留有气泡。
  (2)在做实验时要将玻璃管竖直放置。
  (3)测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的垂直高度。
  (4)管内水银柱的高度只随外界大气压强的变化而变化，与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。