Question

20．如圖所示，小瑋想估測大氣壓的大小，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，這就是大氣對吸盤的壓力
B．將蘸水的塑料掛衣鉤的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．量出吸盤與玻璃板接觸面的直徑，計算出吸盤與玻璃板的接觸面積為S．
E．根據(jù)p=$\frac{F}{S}$，計算出大氣壓的大小p．
（1）小瑋由于疏忽，將前四項的順序?qū)戭嵉沽�，正確的順序是BCA．
（2）實驗中小瑋將蘸水的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤的目的是什么？盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈．
（3）如果實驗中小瑋所用的彈簧測力計的量程是0～5N，吸盤與玻璃板的接觸面積是10cm²，她不能（選填“能”或“不能”）測出大氣壓的大小（設(shè)大氣壓約為1.0×10⁵Pa）．
（4）要測出大氣壓的大小，你認(rèn)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”）．
（5）小瑋通過實驗測出的大氣壓值與1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值相差很大．她分析，可能是測得的吸盤面積不準(zhǔn)確，也可能是吸盤與玻璃板面脫離時，彈簧測力計的讀數(shù)不準(zhǔn)確，還可能是吸盤漏氣；或吸盤與接觸面之間有雜質(zhì)；或吸盤內(nèi)空氣沒有排干凈等（寫出一條）．
（6）小瑋又把玻璃板分別斜放、立放，使彈簧測力計向不同方向拉吸盤，也都測出了大氣壓的值．這說明大氣壓的方向是向各個方向的．

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）（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(yuǎn)，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；
（5）影響測量結(jié)果的因素有很多，我們應(yīng)盡可能考慮周全，但不外乎測量時的誤差和操作過程中吸盤與玻璃板能否緊密接觸等幾方面；
（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）根據(jù)公式F=pS=1.0×10⁵Pa×10×10^-4m²=100N，至少需要一個量程為100N的測力計，所以用量程0-5N的彈簧測力計是不能測出大氣壓的大小的；
（4）依據(jù)上面的計算，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；
（5）造成實驗結(jié)果相差很大的原因有很多，吸盤與玻璃板是否接觸緊密是一個重要參考因素；
（6）大氣壓強(qiáng)也像液體的壓強(qiáng)一樣，是向各個方向都有的．
故答案為：（1）BCA；（2）盡量將吸盤內(nèi)的空氣排干凈；
（3）不能；（4）小一些；
（5）吸盤漏氣；或吸盤與接觸面之間有雜質(zhì)；或吸盤內(nèi)空氣沒有排干凈等；（合理即可）
（6）向各個方向的．

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．