Question

10．同学们用弹簧测力计、轻质杠杆、带有挂钩的吸盘（质量不计）、玻璃板、刻度尺等器材来估测大气压的值，如图16所示；支点在O点处，将吸盘按压在玻璃板上，挂在杠杆A点，按住玻璃板，在B点处用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当吸盘刚好从玻璃板上脱落时，弹簧测力计的读数为F，已知l_OA：l_AB=1：n，吸盘与玻璃板的接触面积为S，则他们测得的大气压的值为$\frac{（1+n）F}{S}$（用已知量表示）；由于吸盘与玻璃间空气不可能完全排尽，测得的大气压值比实际值偏偏小．

Answer 1

分析 （1）由图可知，当吸盘刚好从玻璃板上脱落时，杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件求出吸盘受到的拉力，此时吸盘受到的拉力和大气压力是一对平衡力，大小相等，再根据p=$\frac{F}{S}$求出大气压的值；
（2）由于吸盘与玻璃间空气不可能完全排尽，致使测出吸盘受到的力偏小，所测气压比实际气压偏小．

解答 解：（1）由图可知，当吸盘刚好从玻璃板上脱落时，杠杆处于平衡状态，
由杠杆的平衡条件可得：
F_B•l_OB=F_A•l_OA，
则吸盘受到的拉力：
F_A=$\frac{{l}_{OB}}{{l}_{OA}}$F=$\frac{{l}_{OA}+{l}_{AB}}{{l}_{OA}}$F=（1+n）F，
此时吸盘受到的拉力和大气压力是一对平衡力，大小相等，
则测得的大气压的值：
p=$\frac{{F}_{A}}{S}$=$\frac{（1+n）F}{S}$；
（2）由于吸盘与玻璃间空气不可能完全排尽，致使测出吸盘受到的力偏小，
由p=$\frac{F}{S}$可知，所测气压比实际气压偏小．
故答案为：$\frac{（1+n）F}{S}$；偏小．

点评 本题考查了大气压强测量的方法和实验误差的分析，涉及到杠杆的平衡条件和压强公式的应用，要注意这个结果可不会太准，一般会偏小．