Question

9．如圖所示，小寧用輕質(zhì)吸盤等器材估測大氣壓的大小，她設(shè)計的實驗方案如下：
A．記錄彈簧測力計的示數(shù)為F．
B．將蘸水的塑料吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤．
C．用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢向上拉，直到吸盤脫離玻璃板面．
D．測出吸盤與玻璃板接觸面的直徑D．
E．計算出大氣壓的大小p．
（1）小寧由于疏忽，將前三項的順序?qū)戭嵉沽�，正確的順序應(yīng)為BCA．
（2）實驗中將蘸水的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤的目的是盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈．
（3）要測出大氣壓的大小，你認為實驗中所選吸盤的面積應(yīng)盡量小一些．（選填“大一些”或“小一些”）．
（4）實驗中計算大氣壓的表達式是P=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$（用測得的物理量表示）
（5）小寧通過實驗測出的大氣壓值與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值相差很大，她分析了以下原因：

①測得的直徑D偏小	②吸盤與玻璃板面脫離時，彈簧測力計的讀數(shù)不準(zhǔn)確
③吸盤漏氣	④吸盤內(nèi)空氣沒有排干凈

（6）小寧還想探究大氣壓的大小是否與方向有關(guān)，請你利用上述器材幫她設(shè)計實驗．
簡要做法：分別斜放、立放，使彈簧測力計向不同方向拉吸盤，．如何判斷：若在各個方向都測出了相近的大氣壓值，說明大氣壓的大小與方向無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）整個實驗是圍繞原理p=$\frac{F}{S}$展開的，前三步求F，順序當(dāng)然不能顛倒；
（2）用力擠壓是為了排凈吸盤內(nèi)的空氣，這一步非常重要；
（3）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$計算出大氣壓；
（4）小量程的彈簧測力計是否能行，我們要根據(jù)公式F=pS算一下，結(jié)果當(dāng)然是相差甚遠，這也給了我們一個啟示：面積越大的吸盤受到的壓力越大，所以我們選小一些的就更實用了；
（6）在各個方向都測出了相近的大氣壓值，說明向各個方向都存在大氣壓．

解答 解：（1）前三步的目的是為了測量拉力F的大小，所以應(yīng)先擠壓排氣，再拉，再記數(shù)，正確順序應(yīng)為BCA；
（2）蘸水和用力擠壓吸盤都是為了盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈，這樣里面沒有氣壓，外面的大氣壓才能將其緊緊壓在玻璃板上；
（3）依據(jù)F=pS，吸盤的面積越大，受到的壓力越大，對彈簧測力計的量程要求越大，所以小一些的吸盤更切合實際
（4）大氣壓的值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$；
（6）大氣壓強也像液體的壓強一樣，是向各個方向都有的，故簡要做法：分別斜放、立放，使彈簧測力計向不同方向拉吸盤，若在各個方向都測出了相近的大氣壓值，說明大氣壓的大小與方向無關(guān)．
故答案為：（1）BCA；（2）盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈；（3）小一些；（4）p=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$；（6）分別斜放、立放，使彈簧測力計向不同方向拉吸盤；若在各個方向都測出了相近的大氣壓值，說明大氣壓的大小與方向無關(guān)．

點評 利用吸盤來測量大氣壓是一種較常見的方法，把握住幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)才能使測量更準(zhǔn)確有效．即：排凈吸盤與玻璃板接觸面之間的空氣；準(zhǔn)確讀取吸盤脫離時瞬間的拉力大小；選擇的器材要合適，比如吸盤不要太大，測力計的量程要夠大等．