精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

物理兴趣小组制作了如图甲所示的测量大气压强的装置，其中弹簧的伸长长度（△L）跟所受拉力（F）的关系如图乙所示，注射器的最大刻度为20ml，全部刻度的长度为20cm，电源电压为6V，电阻R₀的阻值为5Ω，阻值20Ω的均匀电阻丝，电压表的量程为0-3V．
（1）该气压计使用前必须先将注射器活塞推到顶端排尽注射器内的空气，并用橡皮帽将注射器孔封闭．
（2）当外界大气压为1标准大气压时，将弹簧右端固定在注射器的活塞上，向左拉弹簧另一端使活塞右端滑动到注射器的中部静止，然后将弹簧左端固定在支架上，如图甲所示．若活塞与注射器内壁摩擦忽略不计、注射器内视作真空，此时，弹簧对活塞的拉力F______活塞受到的大气压力F_大气（选填“大于”、“等于”或“小于”），弹簧伸长的长度为．（取1标准大气压=1.0×10⁵ Pa）
（3）将滑片固定在弹簧右端，调节电阻丝R的位置，使其和滑片接触良好且滑片位于R的中点，此时，电压表的示数为．当大气压强增加时，电压表的示数（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）若地球的平均半径为R，地球表面的大气压强为P₀，地球的表面积为S=4πR²，试估算地球表面大气的总质量（写出表达式，用题中给出的符号表示）．

解：（2）由题意可知，当活塞处于静止时，其所受的大气压力与弹簧的拉力是一对平衡力，故二者的大小相等；
活塞的横截面积：由V=SL得，S= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1cm²=1×10^-4m²，
由公式p= $\text{[math]}$ 得，F=pS=1.0×10⁵Pa×1×10^-4m²=10N，
读图乙可知，当F=10N时，△L=1cm．
（3）当滑片位于R的中点时，R_滑= $\text{[math]}$ ，
此时电路中的总电阻为：R_总=R_滑+R₀=10Ω+5Ω=15Ω，
此时电路中的电流为：I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，
电压表的示数为：U₀=IR₀=0.4A×5Ω=2V．
当大气压强增大时，滑片向右滑动，接入电路的阻值变小，电流变大，则定值电阻分压变大，即电压表的示数增大．
（4）∵地球表面的大气压强为p₀，地球的表面积为S=4πR²，
∴地球所承受的大气压力：F=p₀S=4πR²p₀，
∵大气压力来自大气的重力
∴G=F=4πR²p₀，
则大气的质量：m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ．
故答案为：（2）等于；1cm；
（3）2V；增大；
（4） $\text{[math]}$ ．
分析：（2）弹簧对活塞的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，据此可判断二者的关系．利用大气压强，求出大气压力的大小，再通过读图乙可确定弹簧伸长的长度；
（3）在电路图中，两电阻串联，根据电压的关系，利用欧姆定律可求出电压表的示数；根据大气压强对滑片的影响，可判断电压表示数的变化情况；
（4）利用公式F=pS可算出大气的压力，大气的压力来自其重力，再利用重力公式的变形，可得出质量的大小．
点评：本题是一个通过电路来测量大气压的装置，能正确读懂装置的原理，并运用相关的公式、原理来进行分析、计算，是解答本题的关键，有一定的难度．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：

为研究某种植物在恒温下生长的规律，物理兴趣小组的同学，设计制作了一台如图所示的恒温箱．箱内安装了一根电热丝，按实际需要，电热丝每秒应向箱内提供539J的热量（设电能全部转化为内能）．经选用合适的材料制成后，用220V的恒压电源供电，测得该电热丝每秒实际供热1100J．为使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件？并通过计算确定这个电阻元件的阻值．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2013?滨湖区一模）物理兴趣小组制作了如图甲所示的测量大气压强的装置，其中弹簧的伸长长度（△L）跟所受拉力（F）的关系如图乙所示，注射器的最大刻度为20ml，全部刻度的长度为20cm，电源电压为6V，电阻R₀的阻值为5Ω，阻值20Ω的均匀电阻丝，电压表的量程为0-3V．
（1）该气压计使用前必须先将注射器活塞推到顶端排尽注射器内的空气，并用橡皮帽将注射器孔封闭．
（2）当外界大气压为1标准大气压时，将弹簧右端固定在注射器的活塞上，向左拉弹簧另一端使活塞右端滑动到注射器的中部静止，然后将弹簧左端固定在支架上，如图甲所示．若活塞与注射器内壁摩擦忽略不计、注射器内视作真空，此时，弹簧对活塞的拉力F

等于

活塞受到的大气压力F_大气（选填“大于”、“等于”或“小于”），弹簧伸长的长度为

1cm

．（取1标准大气压=1.0×10⁵ Pa）
（3）将滑片固定在弹簧右端，调节电阻丝R的位置，使其和滑片接触良好且滑片位于R的中点，此时，电压表的示数为

．当大气压强增加时，电压表的示数

增大

（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）若地球的平均半径为R，地球表面的大气压强为P₀，地球的表面积为S=4πR²，试估算地球表面大气的总质量

4πR2P0

（写出表达式，用题中给出的符号表示）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2013?海淀区一模）某物理兴趣小组的同学想利用热敏电阻制作一个简易电子温度计．他们首先测量了该热敏电阻的阻值随温度变化的关系，并绘制成如图甲所示的图象．然后找来一块电压表、一台恒压电源、定值电阻R₀、开关和一些导线，按照图乙所示的电路连接，制作成一个电子温度计．
（1）根据图甲，该热敏电阻在100?C时的电阻值为

100

Ω；
（2）被测物体的温度越高，电压表的示数越

大

（选填“大”或“小”）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源：2013年江苏省无锡市滨湖区中考物理一模试卷（解析版） 题型：解答题

物理兴趣小组制作了如图甲所示的测量大气压强的装置，其中弹簧的伸长长度（△L）跟所受拉力（F）的关系如图乙所示，注射器的最大刻度为20ml，全部刻度的长度为20cm，电源电压为6V，电阻R的阻值为5Ω，阻值20Ω的均匀电阻丝，电压表的量程为0-3V．
（1）该气压计使用前必须先将注射器活塞推到顶端排尽注射器内的空气，并用橡皮帽将注射器孔封闭．
（2）当外界大气压为1标准大气压时，将弹簧右端固定在注射器的活塞上，向左拉弹簧另一端使活塞右端滑动到注射器的中部静止，然后将弹簧左端固定在支架上，如图甲所示．若活塞与注射器内壁摩擦忽略不计、注射器内视作真空，此时，弹簧对活塞的拉力F______活塞受到的大气压力F_大气（选填“大于”、“等于”或“小于”），弹簧伸长的长度为______．（取1标准大气压=1.0×10⁵ Pa）
（3）将滑片固定在弹簧右端，调节电阻丝R的位置，使其和滑片接触良好且滑片位于R的中点，此时，电压表的示数为______．当大气压强增加时，电压表的示数______（选填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）若地球的平均半径为R，地球表面的大气压强为P，地球的表面积为S=4πR²，试估算地球表面大气的总质量______（写出表达式，用题中给出的符号表示）．

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学