Question

學(xué)習(xí)了大氣壓的知識(shí)后，小勇對(duì)大氣壓強(qiáng)有1.0×10⁵Pa這么大存有疑問(wèn)，如圖甲所示，他找來(lái)一個(gè)面積約為4×10^-4m²的塑料吸盤，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量大氣壓強(qiáng)：
①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上，擠出吸盤內(nèi)的空氣，測(cè)出吸盤與玻璃的接觸面積為S；
②將裝有適量細(xì)沙小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上；
③用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙，直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板，用天平測(cè)出這時(shí)小桶和沙的質(zhì)量為m．

請(qǐng)完成下列問(wèn)題（取g=10N/kg）；
（1）不計(jì)塑料掛鉤和吸盤的質(zhì)量，大氣壓數(shù)值的計(jì)算式是P=

mg

S

．
（2）如果吸盤內(nèi)空氣未擠盡，那么，測(cè)得的大氣壓值將比真實(shí)值

小

（選填“大“或“小”）．
（3）小剛準(zhǔn)備用如圖乙所示的彈簧測(cè)力計(jì)（量程為5N）鉤著這個(gè)吸盤掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離玻璃板，測(cè)出入氣對(duì)吸盤的壓力，他的實(shí)驗(yàn)可行么？答：

不可行

（選填“可行”或“不可行”），請(qǐng)通過(guò)必要的計(jì)算說(shuō)明理由：

F=PS=40N，超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程5N

．

Answer 1

分析：利用此種方法測(cè)大氣壓強(qiáng)，所依據(jù)的原理是P=

F

S

，只要我們想辦法求出大氣對(duì)吸盤的壓力，再量出吸盤與桌面的接觸面積，就可以求出大氣壓強(qiáng)的大小．但具體操作時(shí)，根據(jù)實(shí)際選擇合適的器材和方法才能讓理論變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)．

解答：解：（1）大氣對(duì)吸盤的壓力等于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，即F=G=mg，吸盤的面積是S，因此大氣壓數(shù)值的計(jì)算式是P=

mg

S

；
故答案為：

mg

S

．
（2）如果吸盤內(nèi)的空氣沒(méi)有擠盡，則大氣壓力就小，測(cè)出的大氣壓強(qiáng)值也就比真實(shí)值��；
故答案：�。�
（3）大氣壓值P=1.0×10⁵Pa，使吸盤脫離玻璃板的力為F=PS=1.0×10⁵Pa×4×10^-4m²=40N，遠(yuǎn)大于彈簧測(cè)力計(jì)的量程，因此是不可以的．
故答案為：不可以；F=PS=40N，超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程5N．

點(diǎn)評(píng)：利用吸盤來(lái)測(cè)量大氣壓是一種較常見(jiàn)的方法，把握住幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)才能使測(cè)量更準(zhǔn)確有效．即：排凈吸盤與玻璃板接觸面之間的空氣；準(zhǔn)確讀取吸盤脫離時(shí)瞬間的拉力大�。贿x擇的器材要合適，比如吸盤不要太大，測(cè)力計(jì)的量程要夠大等．