试题

题目：
青果学院（2009·莆田）物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小．
（1）本实验主要的测量器材：
弹簧测力计（天平、案秤、台秤）
弹簧测力计（天平、案秤、台秤）
、
刻度尺
刻度尺
；
（2）需要直接测量的物理量：
细沙受到的重力G（细沙的质量m）
细沙受到的重力G（细沙的质量m）
、
吸盘的直径D（吸盘的半径r）
吸盘的直径D（吸盘的半径r）
；
（3）大气压的表达式p=
4G
πD2
（或
4mg
πD2
、
G
πr2
）
4G
πD2
（或
4mg
πD2
、
G
πr2
）
；
（4）如果测出的大气压仅为0.8×105Pa，实验中可能存在的问题是：
吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等（答出一点即可）
吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等（答出一点即可）
．
答案
弹簧测力计（天平、案秤、台秤）

刻度尺

细沙受到的重力G（细沙的质量m）

吸盘的直径D（吸盘的半径r）

4G
πD2
（或
4mg
πD2
、
G
πr2
）

吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等（答出一点即可）

解：（1）从原理分析，选择的测量器材为：弹簧测力计（天平、案秤、台秤），刻度尺；
（2）弹簧测力计直接测细沙受到的重力G（细沙的质量m），刻度尺可以直接测吸盘的直径D（吸盘的半径r）；
（3）从公式入手推导出表达式p=
F
S
=
G
πr2
=
G
π(
D
2
)2
=
4G
πD2
；（同理也可以推导出
4mg
πD2
、
G
πr2
）；
（4）吸盘中的空气没有完全被挤出；接触面没有处理干净；吸盘与玻璃板接触不紧密；存在漏气现象等．（答出一点即可）
考点梳理
大气压强的测量方法．
（1）本实验的设计原理是利用公式p=
F
S
来求取大气压的大小，重物刚好拉下吸盘的力就是大气压给予吸盘的压力，而作用面积S则是吸盘的面积，所以弹簧测力计与刻度尺就是必不可少的了；
（2）两样测量器材用来测量两个重要的量，所挂物体的总重就是拉力F，吸盘的直径用来求它的面积；
（3）表达要利用公式将其推导到我们所测的量上去，即用G（或质量m）表示拉力F，用直径D（或半径r）表示面积；
（4）测量值偏小是这种方法常见的问题，主要还应从接触面能否充分接触的角度去分析．
这是一种常见的测量大气压的方法，但只适合粗略测量．器材简单、操作易行，但表达式的推导则需从公式入手耐心细致，这也是该实验的实质所在．
实验题；答案开放型．
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