物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下.如图所示,向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小.(1)本实验主要的测量器材: ___ 、 ___ ;(2)需要直接测量的物理量: ___ 、 ___ ;(3)大气压的表达式P= ___ ;(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是: ___ .

问题描述:

物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下.如图所示,向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小.
作业帮
(1)本实验主要的测量器材: ___ 、 ___ ;
(2)需要直接测量的物理量: ___ 、 ___ ;
(3)大气压的表达式P= ___ ;
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是: ___ .

(1)从原理分析,选择的测量器材为:弹簧测力计(天平、案秤、台秤),刻度尺;
(2)弹簧测力计直接测细沙受到的重力G(细沙的质量m),刻度尺可以直接测吸盘的直径D(吸盘的半径r);
(3)从公式入手推导出表达式p=

F
S
=
G
1
4
πD2
=
4G
πD2

(同理也可以推导出p=
F
S
=
G
πr2
=
mg
πr2
);
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是:吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等.
故答案为:(1)弹簧测力计(天平、案秤、台秤)、刻度尺;
(2)细沙受到的重力G(细沙的质量m)、吸盘的直径D(吸盘的半径r);
(3)
4G
πD2
(或
G
πr2
mg
πr2
);
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等.
答案解析:(1)本实验的设计原理是利用公式p=
F
S
来求取大气压的大小,重物刚好拉下吸盘的力就是大气压给予吸盘的压力,而作用面积S则是吸盘的面积,所以弹簧测力计与刻度尺就是必不可少的了;
(2)两样测量器材用来测量两个重要的量,所挂物体的总重就是拉力F,吸盘的直径用来求它的面积;
(3)表达要利用公式将其推导到我们所测的量上去,即用G(或质量m)表示拉力F,用直径D(或半径r)表示面积;
(4)测量值偏小是这种方法常见的问题,主要还应从接触面能否充分接触的角度去分析.
考试点:大气压强的测量方法.

知识点:这是一种常见的测量大气压的方法,但只适合粗略测量.器材简单、操作易行,但表达式的推导则需从公式入手耐心细致,这也是该实验的实质所在.