小商品市场上有一种圆形软塑料皮碗,“物理航空母舰实验”小组买回后,利用塑料皮碗测教室中的大气压.具体做法:
①将皮碗挤压在竖直的厚玻璃上,用刻度尺和三角板测出皮碗直径为d,则皮碗面积S=π(d/2)2.
②将细线挂在皮碗的尾部,沿着垂直于玻璃的方向向外拉皮碗,当皮碗恰好掉下时记下测力计读数为F,则大气压强P=F/S=4F/πd2.
你认为此小组利用______原理测教室中的大气压,体现______物理研究方法.
小组测出教室中的大气压P=0.8×105Pa,向老师请教结果,老师用气压计测得的值为1.0×105Pa,请你找出一处实验不妥之处并提出改进建议:不妥处之一:______.改进方法:______.
【答案】
分析:根据压强的公式p=
,必须要测出压力的大小才能最终求压强.当弹簧测力计恰好将皮碗拉掉时,拉力与大气的压力正好是一对平衡力,利用这一原理才能求出压力的大小;实验过程中,皮碗中的空气很难全部排出,这是造成测量结果偏小的主要原因之一.
解答:解:(1)通过分析实验过程可知,该小组是利用二力平衡与压强的公式来测大气压的大小的,体现的是转换法的思想.
(2)测量值小于实际值,说明测量存在误差,产生误差的最主要原因可能是皮碗与玻璃间可能有少量空气.
故答案为:二力平衡与压强的公式;转换;皮碗与玻璃间可能有少量空气;蘸点水再挤压在玻璃上(或换用柔软的皮碗).
点评:在此测量过程中,二力平衡原理与压强公式的运用是实验的主要理论依据,在分析误差产生原因时,皮碗中的空气不能完全排净应该是最主要的原因,当然,接触面可能有杂质、皮碗会发生形变等都会使测量值偏小,只是我们在回答时应选择最常见和最主要的原因.