Question

5．如圖為某校學(xué)生利用直徑為26cm的壓力鍋代替空心銅半球模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的情形．他們將壓力鍋拉開大約需要多大力？（提示：將壓力鍋蓋簡化為圓盤，π取3.14，大氣壓的值為取1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）

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(shí)際所用的拉力與理論上所用的拉力的關(guān)系．

解答 解：
壓力鍋的橫截面積可以看成圓面，半徑r=$\fracdjljh5j{2}$=$\frac{26cm}{2}$=13cm=0.13m，
大氣壓的作用面積：
S=πr²=3.14×（0.13m）²≈5.3×10^-2m²，
大氣壓約為1.0×10⁵Pa，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$得，大氣對鍋蓋的壓力為：
F_壓=p₀S_鍋=1.0×10⁵Pa×5.3×10^-2m²=5.3×10³N．   
當(dāng)拉力稍大于壓力時，壓力鍋（蓋）被拉開．
所以F_拉=F_壓=5.3×10³N． 
答：他們將壓力鍋拉開約需5.3×10³N的力．

點(diǎn)評 本題考查了大氣壓力的計(jì)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(shí)．