Question

【題目】洋洋同學家的衛生間下水道堵塞了，他爸爸利用吸盤很快就將下水道疏通了，如圖所示，為此他突然聯想到所學過的大氣壓知識，于是，洋洋和瑞瑞同學合作利用吸盤設計了一個測測當地大氣壓強的實驗方案：

（方案設計）

（1）用刻度尺測出吸盤的直徑D；

（2）將吸盤四周蘸上水，擠出里面的空氣壓在光滑的水平地面上；

（3）用力豎直往上拉吸盤柄，直到吸盤脫離地面，根據經驗估測拉脫吸盤所需拉力大小F；

（4）計算出當地大氣壓強。

洋洋同學說：我們的實驗原理是________________，操作過程規范，較方便地估測出了大氣壓強。

瑞瑞同學說：在操作中，我發現存在_____________等問題，盡管我們的操作規范，但估測的結果誤差較大。洋洋認真思考后，同意了瑞瑞的意見，然后，他們繼續一起探討如何改進方案，盡量減少測量誤差。根據洋洋和瑞瑞同學的實驗記錄及自我評估情況，請你回答：洋洋和瑞瑞測出的大氣壓強p=____________（用字母表示）

由以上思路你認為能測出大氣壓的裝置為圖中的_____________。（填“甲”或者“乙”）

Answer 1

【答案】 吸盤中的氣體擠不干凈（不是真空） 乙

【解析】

實驗依據的原理是壓強的計算公式，

實驗中，吸盤內的空氣不可能完全擠出，估測也很難保證準確，這是影響測量結果的主要原因；

吸盤的面積S=，

利用此方法得出的大氣壓強的表達式為，

甲圖中吸盤在豎直方向受豎直向下的拉力和豎直向上的摩擦力，并且二力是一對平衡力；在水平方向受大氣對吸盤的壓力和支持力，二力也是一對平衡力；因此大氣對吸盤的壓力與鉤砝的重力沒有任何關系，不能求出大氣對吸盤的壓力，故不可以粗測大氣壓的值；

乙圖中吸盤受到大氣對下面吸盤的壓力和物體對下面的拉力，并且二力是一對平衡力，故大氣對下面吸盤的壓力等于鉤碼的重力，能求出大氣對吸盤的壓力，然后測出吸盤的直徑求出其面積，根據可知大氣壓的值。