Question

今年入冬以來，東白山頂多次出現(xiàn)南方難得見到“霧凇”“冰棱”現(xiàn)象，呂梁同學利用星期天進行了一次登山活動，想利用所學的科學知識測量東白山的高度．（已知一定高度范圍內，豎直方向每升高10米大氣壓強減小△p，且山下的大氣壓強為p₀）．他們隨身攜帶了注射器（有刻度部分的容積為V）、彈簧測力計、細線、刻度尺等．到達山頂后，他們首先排盡針筒內的空氣并用橡皮帽封住其小孔，進行了如圖的實驗．（實驗中針筒與活塞之間的摩擦不計）
（1）美麗的“霧凇”“冰凌”形成是由于東白山山頂此時的氣溫______，風又大，空氣中的大量水汽凝華、凝固而成．
（2）為了測量山頂?shù)拇髿鈮簭�，你認為實驗中應測出的量有（指出科學量的名稱并用相應的符號表示）：______；
（3）東白山山腳到山頂?shù)南鄬Ω叨葹開_____米（用所測得的科學量及已知量表示）；
（4）實驗時若針筒內空氣沒有排盡，將導致測得的高度值______．（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

（1）美麗的“霧凇”“冰凌”形成是由于東白山山頂此時的氣溫低，風又大，空氣中的大量水汽凝華、凝固而成．
（2）實驗時，首先要測出注射器的活塞剛開始滑動時彈簧測力計示數(shù)（即大氣對活塞的壓力）F；
由二力平衡的條件可知：
F=P_大氣S=P_大氣

V

L

即P_大氣=

FL

V

；由本實驗的原理可知：需要測量出注射器帶刻度的長度L，拉動彈簧測力計時的拉力F；
（3）由F=PS可知：
山頂?shù)拇髿鈮簭奝=

F

s

=

FL

V

．
東白山山山頂和山腳的壓強變化：
P′=P₀-P=P₀-

FL

V

=

(P0V-FL)

V

；
根據(jù)在豎直方向每升高10m大氣壓強減小△p可知：
東白山的高度h=

10P

△P

=

10(P0V-FL)

V△P

．
（4）實驗時若注射器內空氣沒有排盡，大氣壓等于注射器內壓強加上拉力產生的壓強，這樣會使得測得的大氣壓值偏小，高度值將偏大．
故答案為：（1）低；（2）注射器帶刻度的長度L，拉動彈簧測力計時的拉力F；（3）

10(P0V-FL)

V△P

；（4）偏大．