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覆杯实验中的受力分析
简阳市简城镇城南九义校 李忠德
九年级物理证明大气压存在的覆杯实验，我是用纸杯和硬纸片进行的演示实验。覆杯实验能很好地激发学生学习大气压知识的学习欲望和好奇心。硬纸片怎么就不掉下来呢？何况杯中还水对纸片产生压力，难道水有粘性吗？显然很快会否定水有粘性，有学生说即使有粘性也会很小很小，那么又是什么原因呢？学生通过小组讨论后也弄不清其中的原因。这时我小心地用一颗针将纸杯底部刺一个小孔，突然硬纸片和纸杯的水立即掉到了水槽中，这时学生感到更加不可思义。为什么开一个小孔就使硬纸片和纸杯的水立即掉到了水槽中？
教师引导学生以纸片为研究对象，并对纸片进行受力分析：纸片受到竖直向下的重力G，受到纸杯内水施给的向下的压力F1，而且纸片处于静止状态，那纸片肯定受到了一个向上的什么力的作用，这个力是谁施给的呢？通过分析，只能是空气。由于大气压存在压强，它会对浸在大气中的物体施加压力的作用，所以纸片受到了向上的大气压力F2，如图所示。由于纸杯内装满水，没有大气压，所以硬纸片受到三力平衡。当用针在纸杯底部刺一小孔，纸片的上下都受到大气压的作用而平衡，这时纸片受到杯内水的压力大于纸片的重力，合力向下，当然会掉下去了。