Question

16．如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下：
A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力．
B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘．
C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面．
D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径：计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S．
E．根据p=$\frac{F}{S}$，计算出大气压的大小p．
（1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是BCA．
（2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是什么？尽量将吸盘内的空气排干净．
（3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0～5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm²，她不能（选填“能”或“不能”）测出大气压的大小．（设大气压约为1.0×10⁵ Pa）
（4）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量小一些（选填“大一些”或“小一些”）．

Answer 1

分析 （1）整个实验是围绕原理p=$\frac{F}{S}$展开的，前三步求F，顺序当然不能颠倒；
（2）用力挤压是为了排净吸盘内的空气，这一步非常重要；
（3）小量程的弹簧测力计是否能行，我们要根据公式F=pS算一下，结果当然是相差甚远；
（4）根据（3）的结果给了我们一个启示：面积越大的吸盘受到的压力越大，所以我们选小一些的就更实用了．

解答 解：（1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先挤压排气，再拉，再记数，正确顺序应为BCA；
（2）蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上；
（3）根据公式F=pS=1.0×10⁵Pa×10×10^-4m²=100N，至少需要一个量程为100N的测力计，所以用量程0-5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的；
（4）依据上面的计算，吸盘的面积越大，受到的压力越大，对弹簧测力计的量程要求越大，所以小一些的吸盘更切合实际；
故答案为：（1）BCA；（2）尽量将吸盘内的空气排干净；（3）不能；（4）小一些．

点评 利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法，把握住几个关键环节才能使测量更准确有效．即：排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气；准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小；选择的器材要合适，比如吸盘不要太大，测力计的量程要够大等．