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一、问题
2008年高考物理卷(广东卷)中非选择部分第13题的第(1)小题是这样的:如图1所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面,如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋。原因是水分子和玻璃的分子间存在 作用。
于是,我们不难发现,此时的玻璃板与其下方的水及周围因浸润而突起的水其实已经形成了一个密闭的容器,其中,玻璃及其下方向的水分别相当于容器的活塞与容器底,而四周包围着玻璃的水则相当于容器壁。当玻璃板下表面与远处水平面在同一高度面上时,密闭容器的容积为零;而玻璃板向上提的时候,容器的容积增大。通过分析可知,此时容器内的压强减小,在其内部形成了局部真空,如图3所示,这就在容器内外产生了大气压强差。
于是,便有了“使向上拉力大于玻璃板重力的原因是在玻璃板上下两表面之间存在有向下的大气压力”的第一种解释。如图5的受力图所示,T是向上的拉力,G是玻璃板的重力,F是大气压力,而F的大小为F=S△P(其中△P是玻璃板上下的大气压强差,是玻璃的面积)。
也许,有人会问:大气压强差哪儿去了?其实,正是大气压强差的作用,把部分的水压至高出水平面的位置,并使这些水与玻璃板具有相同的运动状态。
事实上,如果我们真的用了冠状玻璃,那么,无论其表面是否光洁,只要玻璃从液体(水、酒精、水银等)表面提起,其向上的拉力都必然大于玻璃的重力。可见,这道高考题的答案是错误的,水分子与玻璃分子间的分子引力并不是使拉力大于玻璃重力的主要原因,这道高考题在命题时就存在科学性错误。
2008年高考物理卷(广东卷)中非选择部分第13题的第(1)小题是这样的:如图1所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面,如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋。原因是水分子和玻璃的分子间存在 作用。
于是,我们不难发现,此时的玻璃板与其下方的水及周围因浸润而突起的水其实已经形成了一个密闭的容器,其中,玻璃及其下方向的水分别相当于容器的活塞与容器底,而四周包围着玻璃的水则相当于容器壁。当玻璃板下表面与远处水平面在同一高度面上时,密闭容器的容积为零;而玻璃板向上提的时候,容器的容积增大。通过分析可知,此时容器内的压强减小,在其内部形成了局部真空,如图3所示,这就在容器内外产生了大气压强差。
于是,便有了“使向上拉力大于玻璃板重力的原因是在玻璃板上下两表面之间存在有向下的大气压力”的第一种解释。如图5的受力图所示,T是向上的拉力,G是玻璃板的重力,F是大气压力,而F的大小为F=S△P(其中△P是玻璃板上下的大气压强差,是玻璃的面积)。
也许,有人会问:大气压强差哪儿去了?其实,正是大气压强差的作用,把部分的水压至高出水平面的位置,并使这些水与玻璃板具有相同的运动状态。
事实上,如果我们真的用了冠状玻璃,那么,无论其表面是否光洁,只要玻璃从液体(水、酒精、水银等)表面提起,其向上的拉力都必然大于玻璃的重力。可见,这道高考题的答案是错误的,水分子与玻璃分子间的分子引力并不是使拉力大于玻璃重力的主要原因,这道高考题在命题时就存在科学性错误。