Question

11．給你一個(gè)吸盤、一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一把刻度尺、一塊玻璃，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)粗略測(cè)量大氣壓的方法．要求寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟和計(jì)算大氣壓值的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

Answer 1

分析 根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=$\frac{F}{S}$可知，要測(cè)量出大氣壓值則需大氣壓產(chǎn)生的壓力和受力面積，因此可以擠盡吸盤內(nèi)空氣，將吸盤吸在玻璃上，用彈簧秤用力拉，直到吸盤剛好離開玻璃，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于大氣壓的作用力，再用刻度尺測(cè)出吸盤直徑即可得出面積．最后利用壓強(qiáng)公式和測(cè)量數(shù)據(jù)表示即可．

解答 解：（1）測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)步驟：
①用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D；
②將吸盤四周沾上水，擠出里面的空氣壓在光滑的玻璃面上；
③將玻璃放地面上并且固定，然后用彈簧測(cè)力計(jì)豎直往上拉吸盤柄，直到吸盤脫離玻璃，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即為大氣對(duì)吸盤上的壓力F；然后利用壓強(qiáng)公式計(jì)算大氣壓強(qiáng)．
（2）因?yàn)槲�盤的直徑為D，所以吸盤的半徑r=$\frac{D}{2}$，所以吸盤的面積S=$\frac{π{D}^{2}}{4}$，
則大氣壓值的數(shù)學(xué)表達(dá)式：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{π{D}^{2}}{4}}$=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$．
答案見上面的步驟和表達(dá)式．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于探究型實(shí)驗(yàn)，解題的關(guān)鍵在于弄清實(shí)驗(yàn)的原理、方法以及注意事項(xiàng)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好題．