Question

7．1654年，在德國馬德堡市的廣場上曾經(jīng)做過一個著名的馬德堡半球?qū)嶒灒�人們把兩個銅制空心半球合在一起，抽去里面的空氣，用兩只馬隊向相反的方向拉兩個半球．當兩側的馬匹達到16匹時，才將半球拉開，并發(fā)出巨大的響聲．圖為同學們利用直徑26cm的壓力鍋代替空心銅半球模擬馬德堡半球?qū)嶒灥那樾危�他們將壓力鍋拉開需要多大力？實際用力大小與計算的結果是否相同？請說出你的理由．

Answer 1

分析 （1）知道壓力鍋的直徑，根據(jù)圓的面積公式求出壓力鍋的橫截面積即為大氣壓的作用面積，根據(jù)F=pS求出大氣壓力，即為將壓力鍋拉開需要的力；
（2）根據(jù)壓力鍋內(nèi)無法抽成真空，可以比較實際所用的拉力與理論上所用的拉力的關系．

解答 解：（1）壓力鍋的橫截面積可以看成圓面，半徑r=$\fracco4puc4{2}$=$\frac{26cm}{2}$=13cm=0.13m，
大氣壓的作用面積：
S=πr²=3.14×（0.13m）²=0.053066m²，
大氣壓約為1.0×10⁵Pa，由p=$\frac{F}{S}$可得，受到的壓力：
F=p₀S=1.0×10⁵Pa×0.053066m²=5306.6N，
根據(jù)力的相互作用可知，將壓力鍋拉開時需要5306.6N；
（2）由于壓力鍋內(nèi)無法抽成真空，所以實際拉開的力要比理論上計算出的拉力�。�
答：他們將壓力鍋拉開需要5306.6N的力，實際用力小于計算的結果，原因是壓力鍋內(nèi)無法抽成真空．

點評 本題考查了大氣壓力的計算，難易程度適中，要明確壓力鍋內(nèi)無法抽成真空這一事實．