Question

我們可以用塑料掛鉤的吸盤做粗略測(cè)量大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下面的實(shí)驗(yàn)要求：
（1）把吸盤放在白紙上，沿著吸盤的圓周畫一圈，得到如圖所示的圓，用分度值為mm的直尺測(cè)量此圓的直徑d，從圖中可得d=______mm．
（2）把一塊大玻璃板放在水平桌面上，將吸盤按在玻璃板上，擠出里面的空氣．然后一位同學(xué)用力向下按緊玻璃板，同時(shí)另一位同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離玻璃板，這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如右圖所示（測(cè)力計(jì)的單位是N），這就是大氣對(duì)吸盤的壓力F，從右圖可得F=______．
（3）如果取吸盤面積的80%作為吸盤與玻璃板接觸的有效面積S，近似得到S=6×10^-4㎡，由壓力F的大小可算得大氣壓強(qiáng)P=______Pa．
（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差很大，你認(rèn)為主要原因是______．

Answer 1

解：（1）刻度尺的讀數(shù)須進(jìn)行估讀，在刻度尺上的示數(shù)（準(zhǔn)確值）31mm后面再估計(jì)一位，故在31.1～31.4mm內(nèi)的答案都可以．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不須估讀，從圖中看出，指針指在20N下的一格處，而此彈簧測(cè)力計(jì)分度值（一小格）為1N，故彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為21N．
（3）根據(jù)拉力（彈簧測(cè)力計(jì)求數(shù)）等于大氣壓對(duì)吸盤的拉力，可得P_大氣S=F，
故大氣壓強(qiáng)值P_大氣=
（4）實(shí)驗(yàn)誤差主要是實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程不像理論分析那么理想，如受力面積的大小測(cè)量不準(zhǔn)確、吸盤內(nèi)的空氣未能排盡等．
故本題答案為：（1）31.1～31.4范圍內(nèi)都對(duì)；（2）21N；（3）③0.35×10⁵；（4）吸盤內(nèi)的空氣未能排盡
分析：將吸盤按在玻璃板上，擠出里面的空氣，此時(shí)吸盤在外界大氣壓的作用下被緊壓在玻璃板上．然后一位同學(xué)用力向下按緊玻璃板，同時(shí)另一位同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離玻璃板，此時(shí)拉力（彈簧測(cè)力計(jì)求數(shù)）等于大氣壓對(duì)吸盤的拉力．
點(diǎn)評(píng)：作為一個(gè)課本上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的實(shí)驗(yàn)，弄清實(shí)驗(yàn)的原理是解題的關(guān)鍵．只有弄清了實(shí)驗(yàn)的原理，才能分析出需要測(cè)量哪些物理量，才能推導(dǎo)出如何計(jì)算大氣壓強(qiáng)的值．