小華同學(xué)用有掛鉤的塑料吸盤來“估測大氣壓的值”,他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:將蘸水的吸盤按在平滑的玻璃板上,擠出里面的空氣,按住玻璃板,用彈簧測力計(jì)鉤著吸盤上的掛鉤,緩慢往上拉,記錄吸盤剛剛脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù),再測量出吸盤與玻璃板的接觸面積,即可算出大氣壓的值,如圖所示.實(shí)驗(yàn)室提供的器材是:量程為10N的彈簧測力計(jì)1只,底面積為3cm
2的吸盤,平滑玻璃板.實(shí)驗(yàn)時(shí),他發(fā)現(xiàn)當(dāng)彈簧測力計(jì)拉至讀數(shù)最大時(shí),吸盤仍未脫離玻璃板,實(shí)驗(yàn)室又沒有量程更大的彈簧測力計(jì),他認(rèn)為可運(yùn)用其他器材結(jié)合所學(xué)物理知識來解決這一問題.
(1)請?jiān)O(shè)計(jì)兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案,要求:先確定所需的器材(除量程為10N的彈簧測力計(jì)1只、底面積為3cm
2的吸盤和平滑的玻璃板外),再簡要說明你是如何運(yùn)用物理知識解決這一問題的?(不增加彈簧測力計(jì)的個(gè)數(shù))
[方案一]器材:
輕質(zhì)杠桿,細(xì)繩,鐵架臺
輕質(zhì)杠桿,細(xì)繩,鐵架臺
;說明:
利用省力杠桿,在一端用量程較小的彈簧測力計(jì)的拉力,在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力
利用省力杠桿,在一端用量程較小的彈簧測力計(jì)的拉力,在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力
[方案二]器材:
定滑輪,鉤碼,細(xì)繩,鐵架臺
定滑輪,鉤碼,細(xì)繩,鐵架臺
;說明:
用鉤碼作為配重,利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力
用鉤碼作為配重,利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力
(2)該實(shí)驗(yàn)只能粗略測出大氣壓的值,結(jié)果并不精確,請指出你所設(shè)計(jì)的方案中產(chǎn)生誤差的主要原因有哪些?(寫出2點(diǎn)即可)
①
方案一中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點(diǎn)正下方等
方案一中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點(diǎn)正下方等
;
②
方案二:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
方案二:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
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