【分析】
首先思考蜡烛在玻璃杯罩住后的变化:蜡烛燃烧需要氧气,杯内氧气有限,先分析燃烧的变化,再考虑燃烧前后杯内气压的变化,最后结合大气压的作用分析水的运动。首先,蜡烛燃烧消耗杯内氧气,氧气耗尽后蜡烛熄灭;燃烧过程中消耗氧气且生成的二氧化碳部分溶于水,导致杯内气压小于外界大气压,外界大气压会将盘中的水压入杯中,从而出现水面上升的现象。
【解析】
1. 观察到的现象:
蜡烛先燃烧一段时间,随后火焰熄灭,平底盘中的水进入玻璃杯中,玻璃杯内的水面高度高于盘中的水面高度。
2. 现象解释:
(1)燃烧阶段:蜡烛燃烧需要氧气支持,玻璃杯罩住蜡烛后,杯内的氧气量有限,当杯内氧气被消耗完毕,蜡烛因缺少燃烧必需的氧气,火焰熄灭;
(2)气压变化阶段:蜡烛燃烧时消耗了杯内的氧气,同时燃烧生成的二氧化碳气体有部分会溶于水中,使得玻璃杯内的气体总量减少,杯内气压小于外界的大气压强;
(3)水的运动阶段:在外界大气压强的作用下,平底盘中的水被压入玻璃杯中,因此杯内的水面会上升,高于盘内的水面。
【答案】
现象:蜡烛燃烧一段时间后熄灭,盘中的水进入玻璃杯中,杯内水面高于盘内水面。
解释:蜡烛燃烧消耗杯内的氧气,氧气耗尽后蜡烛熄灭;同时燃烧生成的部分二氧化碳溶于水,使杯内气压小于外界大气压,在大气压的作用下,盘中的水被压入玻璃杯中。
【知识点】
大气压强、燃烧的条件
【点评】
本题通过趣味小实验将抽象的大气压强知识直观化,同时结合燃烧的条件进行分析,既考查了实验观察能力,又帮助理解气压差的作用效果,注重理论与实验现象的结合,提升对大气压强的认知。
【难度系数】
0.6