Question

14．市場上有一種圓形軟塑料吸盤，把它按在玻璃上，擠出它和玻璃之間的空氣，它就可以“吸”在玻璃上．請你利用這樣的吸盤、彈簧秤和刻度尺，在家穿衣櫥玻璃上做實驗，并估測大氣壓強的數(shù)值．
實驗步驟：

（1）將吸盤“吸”在豎直的穿衣櫥玻璃上，用彈簧測力計沿水平方向拉它，直至吸盤被拉得剛好脫離玻璃，讀出彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示，記為F=4.6N；
（2）用刻度尺測出吸盤的直徑，記為D=1.60cm（如圖乙所示）；
（3）則大氣壓的表達式為p=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$（用符號F、D表示）提示：利用p=$\frac{F}{S}$．
誤差分析：如果吸盤不能完全把空氣擠出，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 利用公式p=$\frac{F}{S}$，借助吸盤，我們可以求出拉下吸盤時的拉力，即為大氣壓力，再測量出吸盤的橫截面積，即可根據(jù)公式求出大氣壓的值．根據(jù)實驗過程中涉及的知識可逐一做出解答．

解答 解：（1）實驗中，將吸盤“吸”在豎直的穿衣櫥玻璃上，用彈簧測力計沿水平方向拉它，直至吸盤被拉得剛好脫離玻璃，此時拉力與大氣對吸盤的壓力大小相等．圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數(shù)為F=4.6N；
（2）用刻度尺測出吸盤的直徑，圖乙中刻度尺的分度值為1mm，從2.50cm量起，則其直徑記為D=4.10cm-2.50cm=1.60cm；
（3）吸盤的面積：S=πr²=π•（$\frac{D}{2}$）²=$\frac{π{D}^{2}}{4}$，
由公式p=$\frac{F}{S}$得，
則大氣壓的表達式為p═$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{π{D}^{2}}{4}}$=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$．
誤差分析：如果吸盤不能完全把空氣擠出，則拉力會變小，則導(dǎo)致測量結(jié)果偏小．
故答案為：（1）水平；脫離；4.6N；
（2）直徑；1.60cm；
（3）$\frac{4F}{π{D}^{2}}$；偏�。�

點評 作為一個課本上沒有出現(xiàn)過的實驗，弄清實驗的原理是解題的關(guān)鍵．只有弄清了實驗的原理，才能分析出需要測量哪些物理量，才能推導(dǎo)出如何計算大氣壓強的值．