Question

7．測(cè)出大氣壓．
①測(cè)量原理p=$\frac{F}{S}$；
②測(cè)出大氣壓力的方法是記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，這就是大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力；
③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓作用的壓力須怎料拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)？勻速拉動(dòng)；
④怎樣才能盡可能地排出吸盤(pán)中的空氣？把注射器的活塞推向注射器筒的底端；
⑤如何測(cè)大氣壓作用的面積？測(cè)出吸盤(pán)的直徑，可知其半徑，利用圓的面積S=πr²可求得；
⑥假如吸盤(pán)和桌面的接觸面積S為8cm²，彈簧測(cè)力計(jì)拉下吸盤(pán)時(shí)的示數(shù)F為80N，則吸盤(pán)表面受到的大氣壓強(qiáng)為多少帕？
⑦此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的大氣壓強(qiáng)不準(zhǔn)確，因?yàn)椋和矁?nèi)空氣可能沒(méi)有排盡．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)的原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=P_大氣S，故測(cè)出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．
（2）該實(shí)驗(yàn)中以針筒活塞為研究對(duì)象，當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，利用二力平衡原理來(lái)測(cè)出大氣對(duì)活塞的壓力．彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡．

解答 解：①整個(gè)實(shí)驗(yàn)是圍繞原理p=$\frac{F}{S}$展開(kāi)的；
②利用二力平衡原理來(lái)測(cè)出大氣對(duì)活塞的壓力．彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，這就是大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力．
③由二力平衡原理可知，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓作用的壓力須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
④把注射器的活塞推向注射器筒的底端，目的是排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
⑤測(cè)出吸盤(pán)的直徑，可知其半徑，利用圓的面積S=πr²可求得大氣壓作用的面積；
⑥吸盤(pán)表面受到的大氣壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{80N}{8{×10}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa，
⑦當(dāng)筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡時(shí)，筒內(nèi)空氣會(huì)對(duì)活塞產(chǎn)生一個(gè)壓力，因此測(cè)得的大氣壓值將偏小．
故答案為：①p=$\frac{F}{S}$；②記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，這就是大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力；③勻速拉動(dòng)；④把注射器的活塞推向注射器筒的底端；⑤測(cè)出吸盤(pán)的直徑，可知其半徑，利用圓的面積S=πr²可求得；⑥吸盤(pán)表面受到的大氣壓強(qiáng)為1×10⁵Pa；⑦筒內(nèi)空氣可能沒(méi)有排盡．

點(diǎn)評(píng) 本題屬實(shí)驗(yàn)探究題，實(shí)驗(yàn)探究題一般對(duì)學(xué)生的要求都較高，不僅要求學(xué)生熟練掌握課本上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)．