Question

6．為了估測(cè)本地大氣壓，某同學(xué)用吸盤、玻璃板以及彈簧測(cè)力計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：把吸盤吸在玻璃板上如圖（a），測(cè)出吸盤的面積為S，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上緩慢拉動(dòng)吸盤，多次實(shí)驗(yàn)，記下吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)的拉力．根據(jù)二力平衡可知，此時(shí)的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小相等．然后利用公式計(jì)算出大氣壓強(qiáng)．多次實(shí)驗(yàn)的目的是減少使用誤差．實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)如下問題：
（1）吸盤吸附在玻璃板上之前，往往先要對(duì)吸盤哈氣或者蘸少許水，原因是便于擠出氣泡，使吸盤更多的面積粘在玻璃．
（2）操作時(shí)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的量程太小，就利用杠桿設(shè)計(jì)了如圖（b）的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)．測(cè)得吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)，測(cè)力計(jì)的拉力為F．由此計(jì)算出此地的大氣壓值為p=$\frac{3F}{S}$．
（3）通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)此次的測(cè)量值與氣象部門提供的數(shù)據(jù)相比偏小，請(qǐng)所學(xué)知識(shí)猜想可能是實(shí)際面積小于吸盤面積．

Answer 1

分析 這道題目是對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的考查，利用力與壓強(qiáng)的關(guān)系來算．先看物體處于的狀態(tài)，物體是靜止的，處于平衡狀態(tài)，利用二力平衡得，拉力與拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小相等，利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$．再根據(jù)實(shí)際面積的大小，比較實(shí)際值與測(cè)量值的大小關(guān)系．

解答 解：把吸盤吸在玻璃板上，測(cè)出吸盤的面積為S，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上緩慢拉動(dòng)吸盤，多次實(shí)驗(yàn)，記下吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)的拉力．根據(jù)二力平衡可知，此時(shí)的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小相等．然后利用公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算出大氣壓強(qiáng)．多次實(shí)驗(yàn)的目的是減少使用誤差．
（1）吸盤吸附在玻璃板上之前，往往先要對(duì)吸盤哈氣或者蘸少許水，原因是便于擠出氣泡是吸盤更多的面積粘在玻璃上．
（2）利用杠桿平衡得，F(xiàn)L=F′$\frac{L}{3}$，F(xiàn)′=3F，由于壓力和拉力相等，則壓力為3F
根據(jù)壓強(qiáng)定義得，p=$\frac{3F}{S}$
（3）由于吸盤不可能完全接觸玻璃，實(shí)際面積肯定小于吸盤所給的面積，則利用公式p=$\frac{3F}{S}$，由于實(shí)際S偏小，壓力不變，則實(shí)際壓強(qiáng)大于測(cè)量值，則測(cè)量值偏�。�
故答案為：二力平衡；減少屬于誤差；
（1）便于擠出氣泡，使吸盤更多的面積粘在玻璃；（2）$\frac{3F}{S}$；（3）實(shí)際面積小于吸盤面積．

點(diǎn)評(píng) 本題目考查內(nèi)容較多，但主要還是考查大氣壓強(qiáng)，以及其計(jì)算公式．其中又穿插杠桿平衡、力的關(guān)系，以及對(duì)學(xué)生的拓展思維能力的考查，雖然稍微有些復(fù)雜，但只要循序漸進(jìn)一步步的來，還是不難解出的．