Question

小明和小华想用吸盘粗略测量大气压的值，为此他俩为实验方案发生了争执，如图所示小明认为应该用甲图方案，小华认为应该用乙图方案．你认为

乙

图的方案正确．如果吸盘直径为D，当加挂到n只钩码（每只钩码重G₀）时吸盘刚好落下，则所测大气压值的表达式为

n?

4mg

πD2

．如果本实验所测大气压的值比实际的偏小，可能原因是

吸盘内空气没排干净

．

Answer 1

分析：（1）比较甲乙两图，对它们进行受力分析可对选项中的描述做出判断．
（2）钩码在吸盘的塑料挂钩上，钩码对吸盘有个向下的拉力，在不计塑料挂钩的质量的情况下，要使吸盘刚好落下，钩码对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力．
（3）吸盘内的空气很难完全被排出，拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小．

解答：解：（1）对两图进行受力分析可知，甲图中，吸盘与墙面的摩擦力与所挂重物的重力是一对平衡力，故无法测出大气压的值；乙图中，物体处于平衡状态，大气压力与物体的重力大小相等，故可以根据图乙的粗略测出大气压的值．
（2）吸盘刚好落下时，钩码对吸盘的拉力等于大气压对吸盘的压力，即P_大气压S=mg．
故可得大气压P_大气压=n?

mg

S

=

mg

π?( D 2 )

=n?

4mg

πD2

．
（3）实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化，如挤压吸盘时，吸盘内的空气不可能完全都被排出．
故答案为：乙；n?

4mg

πD2

；吸盘内空气没排干净．

点评：借助注射器或吸盘都可以粗略地测量大气压的值，我们应掌握其基本原理实验操作方法．