Question

【题目】在估测大气压的实验中，物理兴趣小组的同学设计了如下的实验（如图所示）.

①将蘸水的轻质塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d;

②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;

③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出此时小桶和沙的总质量为m.

请帮助同学们完成下列问题

（1）将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上，其目的是为了________________________.

（2）吸盘脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是___________，测得大气压数值的表达式是_____________.（均用字母表示）.

（3）小红同学想用如图乙所示的弹簧测力计代替小桶和细沙，直接测量空气对吸盘的压力.可是，小明却提出吸盘的面积为10cm2，因此该方案不可行.

请你通过计算说明方案不可行的理由是:_____________________.

Answer 1

【答案】排尽空气，防止空气进入吸盘 mg 空气对吸盘的压力为：F=pS=105Pa×10-3m3=100N，超过了弹簧测力计的量程

【解析】

第一空．在粗测大气压强的实验中，需要将吸盘内的空气排净，防止吸盘内部残留气体产生气压，影响对大气压强结果的测量；

第二空．吸盘脱离玻璃板时，大气对吸盘的压力，等于小桶和沙的总重力即：

第三空．由

可得

即

第四空．空气对吸盘的压力为：

F=pS=105Pa×10-3m3=100N

由图像可知，弹簧测力计的量程5N，所需拉力超过了弹簧测力计的量程，因此方案不可行。