Question

【题目】已知1标准大气压的值约为1×105Pa，小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大？他设计的实验方案是：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离桌面，记录刚刚脱离桌面时弹簧测力计的计数，这就是大气对吸盘的压力．再设法量出吸盘与桌面的接触面积，然后算出大气压，如图所示．他选择的实验器材是：量程为5N的弹簧测力计，底面积为5cm2的吸盘。

（1）这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行？
（2）如果上述实验方案可行，小明同学选择的器材能否测出大气压的值？请进行分析和评估．

Answer 1

【答案】
（1）

可行

（2）

不能；超过了弹簧测力计的测量范围

【解析】(1)可行；实验依据了公式 ．当吸盘恰好脱离桌面时，对吸盘的拉力与大气对吸盘的压力正好是一对平衡力，这样F就可以求出了．而S则可以通过量取接触面的直径来求出面积，所以说，这种设计是完全可行的；(2)不能；计算可知：5cm2的吸盘上受到的大气压力约为F=PS=1×105Pa×5×10﹣4m2=50N，远超过了弹簧测力计0～5N的测量范围，所以该器材无法顺利测出大气压的值。
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa），以及对大气压强的测量方法的理解，了解大气压强的测量：大气压强实验是1643年意大利科学家托里拆利首先做出的，托里拆利实验也证明了自然界中真空的存在 1标准大气压 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大约相当于质量为1kg的物体压在1 cm2 的面积上产生的压强．