Question

我们可以用塑料挂钩的吸盘做粗略测量大气压数值的实验，请完成下面的实验要求：
（1）把吸盘放在白纸上，沿着吸盘的圆周画一圈，得到如图所示的圆，用分度值为mm的直尺测量此圆的直径d，从图中可得d=

 

mm．
（2）把一块大玻璃板放在水平桌面上，将吸盘按在玻璃板上，挤出里面的空气．然后一位同学用力向下按紧玻璃板，同时另一位同学用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离玻璃板，这时弹簧测力计的示数如右图所示（测力计的单位是N），这就是大气对吸盘的压力F，从右图可得F=

 

．
（3）如果取吸盘面积的80%作为吸盘与玻璃板接触的有效面积S，近似得到S=6×10^-4㎡，由压力F的大小可算得大气压强P=

 

Pa．
（4）这个实验结果误差很大，你认为主要原因是

 

．

Answer 1

分析：将吸盘按在玻璃板上，挤出里面的空气，此时吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上．然后一位同学用力向下按紧玻璃板，同时另一位同学用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离玻璃板，此时拉力（弹簧测力计求数）等于大气压对吸盘的拉力．

解答：解：（1）刻度尺的读数须进行估读，在刻度尺上的示数（准确值）31mm后面再估计一位，故在31.1～31.4mm内的答案都可以．
（2）弹簧测力计的读数不须估读，从图中看出，指针指在20N下的一格处，而此弹簧测力计分度值（一小格）为1N，故弹簧测力计示数为21N．
（3）根据拉力（弹簧测力计求数）等于大气压对吸盘的拉力，可得P_大气S=F，
故大气压强值P_大气=

F

S

=

21

6×10-4

Pa=0.35×105Pa
（4）实验误差主要是实验操作过程不像理论分析那么理想，如受力面积的大小测量不准确、吸盘内的空气未能排尽等．
故本题答案为：（1）31.1～31.4范围内都对；（2）21N；（3）③0.35×10⁵；（4）吸盘内的空气未能排尽

点评：作为一个课本上没有出现过的实验，弄清实验的原理是解题的关键．只有弄清了实验的原理，才能分析出需要测量哪些物理量，才能推导出如何计算大气压强的值．