Question

19．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20N的彈簧測力計(jì)1只，底面積為2cm²的吸盤，平滑的玻璃板．
實(shí)驗(yàn)時，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)彈簧測力計(jì)拉至18N時，彈簧測力計(jì)正好離開玻璃板．
（1）那么，小華同學(xué)測得的大氣壓值為9×10⁴Pa．
（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不能完全擠出吸盤中的空氣；②吸盤自身有重力．

Answer 1

分析 （1）本題實(shí)驗(yàn)是利用大氣壓對吸盤的壓力與拉力相等的關(guān)系求出大氣壓強(qiáng)的值．當(dāng)擠出吸盤里的空氣，吸盤就被大氣壓緊壓在玻璃板上，故拉開吸盤時，所用的拉力等于大氣壓對吸盤的壓力；
（2）由于實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作過程不可能達(dá)到理論分析中的理想化，故誤差不可避免．本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因有：吸盤內(nèi)的空氣無法排盡、吸盤本身有重力、吸盤的面積測量有誤差等．

解答 解：（1）由題知，F(xiàn)_拉=18N，S=2cm²=2×10^-4m²，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，結(jié)合題意可知，F(xiàn)_拉=p_大氣S，
則小華同學(xué)測得的大氣壓值為：
p_大氣=$\frac{{F}_{拉}}{S}$=$\frac{18N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa；
（2）本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因有：吸盤內(nèi)的空氣無法排盡、吸盤本身有重力等．
故答案為：（1）9×10⁴；（2）①不能完全擠出吸盤中的空氣；②吸盤自身有重力．

點(diǎn)評 此題為大氣壓的測量實(shí)驗(yàn)，弄清本實(shí)驗(yàn)的原理（大氣壓對吸盤的壓力等于拉力）是本題的關(guān)鍵．