Question

【题目】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1所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起，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2是同学们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

Answer 1

【答案】
（1）12560
（2）半球表面积较小（或半径小、或体积较小），产生的大气压力小
（3）往高压锅里放少量的水加热至沸腾赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却
【解析】解：（1）大气压产生的压力：
F=pS=105Pa×3.14×（0.2m）2=12560N，
一匹马产生的拉力：=1570N；
F拉′=F拉=1570N；
（2）实验室供教学用的半球表面积要比马德堡半球实验中的半球小的多，
根据F=pS可知，大气压强相同时，产生的大气压力小．
所以答案是：半球表面积较小（或半径小、或体积较小），产生的大气压力小．
（3）在高压锅中放少量的水，盖上锅盖，加热至沸腾，让水蒸气将空气赶出高压锅，此时将限压阀罩上，然后向高压锅上泼冷水，使锅中的水蒸气遇冷液化，锅中就几乎没有空气了．
所以答案是：（1）平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是1570N；
（2）半球表面积较小（或半径小、或体积较小），产生的大气压力小；
（3）往高压锅里放少量的水加热至沸腾赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却．