Question

14．如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下：
A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力．
B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘．
C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面．
D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S．E根据p=$\frac{F}{S}$，计算出大气压的大小p．
（1）小玮由于疏忽，将关键的实验步骤写乱了，合理的顺序是BCA．
（2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是尽量将吸盘内的空气排干净．
（3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是O～5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm²，她不能（填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×10⁵ Pa）．
（4）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量小一些（填“大一些”或“小一些”）．
（5）小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大．她分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等（写出一条）．
（6）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值．这说明大气压的方向是向各个方向的．

Answer 1

分析 （1）整个实验是围绕原理p=$\frac{F}{S}$展开的，前三步求F，顺序当然不能颠倒；
（2）用力挤压是为了排净吸盘内的空气，这一步非常重要；
（3）（4）小量程的弹簧测力计是否能行，我们要根据公式F=pS算一下，结果当然是相差甚远，这也给了我们一个启示：面积越大的吸盘受到的压力越大，所以我们选小一些的就更实用了；
（5）影响测量结果的因素有很多，我们应尽可能考虑周全，但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面；
（6）在各个方向都测出了相近的大气压值，说明向各个方向都存在大气压．

解答 解：（1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先挤压排气，再拉，再记数，正确顺序应为BCA；
（2）蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得F=pS=1.0×10⁵Pa×10×10^-4m²=100N，至少需要一个量程为100N的测力计，所以用量程0-5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的；
（4）依据上面的计算，吸盘的面积越大，受到的压力越大，对弹簧测力计的量程要求越大，所以小一些的吸盘更切合实际；
（5）造成实验结果相差很大的原因有很多，吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素；
（6）大气压强也像液体的压强一样，是向各个方向都有的．
故答案为：（1）BCA；（2）尽量将吸盘内的空气排干净；（3）不能；（4）小一些；（5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等；（合理即可）；（6）向各个方向的．

点评 利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法，把握住几个关键环节才能使测量更准确有效．即：排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气；准确读取吸盘脱离时瞬间的拉力大小；选择的器材要合适，比如吸盘不要太大，测力计的量程要够大等．