创新实验：玻璃片拖住一杯水，卡片纸能托半杯水（2）
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创新实验:玻璃片拖住一杯水，卡片纸能托半杯水(2) 一、玻璃片拖住一杯水
取一只杯口平整的玻璃杯，盛满清水，其杯口上覆以一玻璃片(勿使空气进入，如图1—34(a)所尔。左手压住玻璃片，有手拿着杯子，迅速将杯子转过身来，使杯口的玻璃片向下。然后移开左手，可观察到，玻璃片托住了一杯水，并且连一滴水也不会从杯内流出来。如图1—34(b)所示。
我们不妨作一下定量
分析
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。假如玻璃杯口内径为6厘米，杯身高为10厘米，则一杯水的重力约为2(83牛，而玻璃片受到向上的大气压力约为292牛。可见，玻璃片受到向上的大气压力远大于杯内水与玻璃片的重力之和，因此，玻璃片完全有力的托住一杯水。
二、卡片纸能托半杯水
倘若将玻璃杯内水田去1,5。而在杯口盖上一张有弹性的卡片纸，左手按住纸，右手拿着杯子，迅速将杯子转过身，移去左手，竞可发现:卡片纸亦能托住半杯水呢。但是如果仍用玻璃片盖住倒去1,5水的玻璃杯的话，一转过杯身，水同玻璃片会一起掉下来。
只要仔细观察一下就会发现了:托着半杯水时的卡片纸中心略向下凸出，如图1—35(b)所示。这
表
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明玻璃杯内的空气体积膨胀了(水的重力迫使纸下凸而导致杯内空气膨胀)，根据玻意耳—马略特定律，杯内空气压强必定变小，这时卡片纸能托住 半杆水，必然满足，杯内空气压力P,加上半杯水的重力W小于大气压力P。 12
哈尔滨师范大学郑德杨官方网站www.zhengdeyang.com 我们不妨来定量地分析一下:
在图1—35(a)中(设这个玻璃杯的高度为l，截面积为A，水的高度为h，杯内水的重力为W。若玻璃杯用玻璃片盖住，则作用在玻璃片的压强P2为大气压强，作用在水面上的压强为P1，P1亦为大气压强，因为作用在玻璃片上的向上压力为P2A(而作用在破璃片上的向下压力为W十P1A，由于P2A,W十P1A。结果玻璃片和水一起掉下来。如果在固图1—35(b)中将卡片纸取代玻璃片，由于卡片纸会向下凸起，使杯子内水面上新的空气体积发生膨胀而扩大了ΔA ，而压强也从P1变到P1’。根据玻意耳—马略特定律可知:
由此可知，杯子内水面上部的空间部分的压强P1’将减小，这就使得作用在卡片纸上的向上压力P2A大干向下压力W十P1A。由于水的重力W较小，所以大气压强P2通过卡片纸托住了半杯水。
我们也可进行估算一下，若杯口内径为6厘米，杯高为10厘米，杯内水高为8厘米，则水重为2(26牛，还假定因卡片纸下凸，造成杯内空气体积膨胀仅为2,，那末卡片纸下面的大气压对卡片纸产生的净向上压力约为5(84牛。这压力差足以托住半杯水的重量。
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