Question

11．给你一个吸盘、一个弹簧测力计、一把刻度尺、一块玻璃，请你设计一个粗略测量大气压的方法．要求写出简要的实验步骤和计算大气压值的数学表达式．

Answer 1

分析 根据压强的计算公式p=$\frac{F}{S}$可知，要测量出大气压值则需大气压产生的压力和受力面积，因此可以挤尽吸盘内空气，将吸盘吸在玻璃上，用弹簧秤用力拉，直到吸盘刚好离开玻璃，此时弹簧测力计的示数等于大气压的作用力，再用刻度尺测出吸盘直径即可得出面积．最后利用压强公式和测量数据表示即可．

解答 解：（1）测量大气压的实验步骤：
①用刻度尺测出吸盘的直径D；
②将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的玻璃面上；
③将玻璃放地面上并且固定，然后用弹簧测力计竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离玻璃，读出弹簧测力计的示数，即为大气对吸盘上的压力F；然后利用压强公式计算大气压强．
（2）因为吸盘的直径为D，所以吸盘的半径r=$\frac{D}{2}$，所以吸盘的面积S=$\frac{π{D}^{2}}{4}$，
则大气压值的数学表达式：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{π{D}^{2}}{4}}$=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$．
答案见上面的步骤和表达式．

点评 本题属于探究型实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项，是培养学生创新能力的好题．