Question

为了估测大气压究竟有多大，某小组同学根据课本中的实验方案，如图所示．
在实验室合作进行了如下实验：
①将蘸水的塑料吸盘按在光滑水平板面上，挤出里面的空气；
②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面；
③记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力；
④再设法量出吸盘与水平板面的接触面积，然后算出大气压．
（1）将吸盘蘸水后再在光滑水平板面上，其目的是为了______．
（2）从原理上讲，本实验测算大气压的方法是否可行？答：______．
（3）如果实验中所用弹簧测力计的量程为5N，吸盘与水平板面的接触面积为10cm²，请你通过计算，说明他们能否测算出大气压，为什么？（1标准大气压为1.0×10⁵Pa）
（4）要估测出大气压，你认为本实验中对主要实验器材有什么要求？

Answer 1

解：（1）将吸盘蘸水后再在光滑水平板面上，加强了吸盘与板面之间的密封性，防止漏气，以减小吸盘内气体对实验结果的影响；
（2）由原理可知：只要测出吸盘与玻璃板接触的面积S和向上拉吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，根据P=即可测出大气压强的数值，所以从原理上讲本实验测算大气压的方法是可行的；
（3）吸盘受到的大气压力为：
F=P_大气S=1.0×10⁵Pa×10×10^-4m²=100N
大于弹簧测力计的量程，所以不能他不能测算出大气压的数值；
（4）由于实验实际操作过程不可能达到理论分析中的理想化，故误差不可避免．本实验产生误差的原因如：吸盘内的空气无法排尽、吸盘本身也有重力、吸盘的面积测量有误差等．所以由上面的计算和分析可知：对主要实验器材的要求有：①要选用大量程的弹簧测力计；②选择面积（或直径）更小的吸盘等．
答：（1）密闭性更好；（2）可行；（3）由计算可知此弹簧测力计不能用来测大气压强的数值；
（4）对主要实验器材的要求有：①要选用大量程的弹簧测力计；②选择面积（或直径）更小的吸盘等．
分析：本实验的原理是排出吸盘中的空气后，吸盘就被大气压紧紧地压在了玻璃上，要把吸盘拉开，所用的拉力就必须等于或等于大气压所产生的压力．故测出拉开吸盘时所用的拉力F，和吸盘与玻璃板接触的面积S，就可以根据 P=求出大气压强．
点评：解决本题关键：首先要弄清实验的原理，再来考虑实验中遇到的困难--弹簧测力计的量程过小和实验误差分析．