题目内容
【题目】如图所示,小宁用轻质吸盘等器材估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F.
B.将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘.
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面.
D.测出吸盘与玻璃板接触面的直径D.
E.计算出大气压的大小p.
(1)小宁由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序应为 .
(2)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 .
(3)要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 . (选填“大一些”或“小一些”).
(4)实验中计算大气压的表达式是(用测得的物理量表示)
(5)小宁通过实验测出的大气压值与标准大气压值相差很大,她分析了以下原因:
①测得的直径D偏小
②吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确
③吸盘漏气
④吸盘内空气没有排干净
小宁还想探究大气压的大小是否与方向有关,请你利用上述器材帮她设计实验.
简要做法: . 如何判断: .
【答案】
(1)BCA
(2)尽量将吸盘内的空气排干净
(3)小一些
(4)p=
(5)分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,若在各个方向都测出了相近的大气压值,说明大气压的大小与方向无关
【解析】(1)前三步的目的是为了测量拉力F的大小,所以应先挤压排气,再拉,再记数,正确顺序应为BCA;(2)蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净,这样里面没有气压,外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上;(3)依据F=pS,吸盘的面积越大,受到的压力越大,对弹簧测力计的量程要求越大,所以小一些的吸盘更切合实际(4)大气压的值为:p= = = ;(5)大气压强也像液体的压强一样,是向各个方向都有的,故简要做法:分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,若在各个方向都测出了相近的大气压值,说明大气压的大小与方向无关.
所以答案是:(1)BCA;(2)尽量将吸盘内的空气排干净;(3)小一些;(4)p= 4 F/ π D 2;(5)分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘;若在各个方向都测出了相近的大气压值,说明大气压的大小与方向无关.
【考点精析】解答此题的关键在于理解大气压强的测量方法的相关知识,掌握大气压强的测量:大气压强实验是1643年意大利科学家托里拆利首先做出的,托里拆利实验也证明了自然界中真空的存在 1标准大气压 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大约相当于质量为1kg的物体压在1 cm2 的面积上产生的压强.