Question

17．已知1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值約為10⁵Pa，小明想通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究大氣壓究竟有多大？設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案：將蘸水的塑料掛鉤的吸盤按在光滑水平桌面上，擠出里面的空氣，用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著掛鉤緩慢往上拉，直到吸盤脫離桌面，記錄剛剛脫離桌面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的計(jì)數(shù)，這就是大氣對(duì)吸盤的壓力．再設(shè)法量出吸盤與桌面的接觸面積，然后算出大氣壓，如圖所示．他選擇的實(shí)驗(yàn)器材是：量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)，底面積為5cm²的吸盤．
（1）這種通過(guò)測(cè)量拉力和接觸面積來(lái)計(jì)算大氣壓強(qiáng)的方法是否可行？
（2）如果上述實(shí)驗(yàn)方案可行，小明同學(xué)選擇的器材能否測(cè)出大氣壓的值？
（3）分析說(shuō)明影響實(shí)驗(yàn)測(cè)量準(zhǔn)確性的因素有哪些？

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=$\frac{F}{S}$，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�。�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）當(dāng)吸盤恰好脫離桌面時(shí)，測(cè)力計(jì)對(duì)吸盤的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力正好是一對(duì)平衡力，
由平衡條件可知，大氣壓力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)F，吸盤面積S已知，由p=$\frac{F}{S}$可以求出大氣壓力，方案可行．
（2）由p=$\frac{F}{S}$可知，5cm²的吸盤上受到的大氣壓力約為：
F=pS=1×10⁵Pa×5×10^-4m²=50N，遠(yuǎn)超過(guò)了彈簧測(cè)力計(jì)0～5N的測(cè)量范圍，
所以該器材無(wú)法順利測(cè)出大氣壓的值，應(yīng)用小明選擇的實(shí)驗(yàn)器材無(wú)法測(cè)出大氣壓．
（3）吸盤中空氣不易擠干凈，吸盤瞬間脫離時(shí)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)不易讀準(zhǔn)，是影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的主要因素．
答：（1）可行；（2）不能；（3）吸盤中空氣不易擠干凈，吸盤瞬間脫離時(shí)，測(cè)力計(jì)讀數(shù)不易讀準(zhǔn)．

點(diǎn)評(píng) 理論上可行，并不表示操作一定成功．對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)估既要考慮它理論上的依據(jù)，又要考查在實(shí)際操作中的器材、所選的方法等能否實(shí)現(xiàn)．