Question

5．如图为某校学生利用直径为26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形．他们将压力锅拉开大约需要多大力？（提示：将压力锅盖简化为圆盘，π取3.14，大气压的值为取1标准大气压）

Answer 1

分析 （1）知道压力锅的直径，根据圆的面积公式求出压力锅的横截面积即为大气压的作用面积，根据F=pS求出大气压力，即为将压力锅拉开需要的力；
（2）根据压力锅内无法抽成真空，可以比较实际所用的拉力与理论上所用的拉力的关系．

解答 解：
压力锅的横截面积可以看成圆面，半径r=$\frac{d}{2}$=$\frac{26cm}{2}$=13cm=0.13m，
大气压的作用面积：
S=πr²=3.14×（0.13m）²≈5.3×10^-2m²，
大气压约为1.0×10⁵Pa，根据p=$\frac{F}{S}$得，大气对锅盖的压力为：
F_压=p₀S_锅=1.0×10⁵Pa×5.3×10^-2m²=5.3×10³N．   
当拉力稍大于压力时，压力锅（盖）被拉开．
所以F_拉=F_压=5.3×10³N． 
答：他们将压力锅拉开约需5.3×10³N的力．

点评 本题考查了大气压力的计算，难易程度适中，要明确压力锅内无法抽成真空这一事实．