为了估测大气压究竟有多大,晓彤和小雪正在用如图所示的装置按如下步骤进行分组实验,用一个水桶向吸盘下的水桶中注水

25. 为了估测大气压究竟有多大,晓彤和小雪正在用如图所示的装置按如下步骤进行分组实验,用一个水桶向吸盘下的水桶中注水,至吸盘从水平光滑的水平板上脱落为止。器材还有测人质量的人体秤,刻度尺及三角板。

 

(1)请你利用上述器材写出测量大气压的思路。
答:                                                                         
(2)晓彤和小雪在测量过程中观察到,水银气压计的示数为1.0×105Pa,吸盘直径均为2cm(为方便计算π取3,g取10N/kg)。晓彤测出吸盘脱落时水桶及水的质量为2.4kg,则晓彤测出的大气压值为    Pa。小雪用该方法测出的大气压值为1.1×105Pa,试分析两位同学所测大气压值与水银气压计的示数不同的原因。
答:                                                                          
(3)若没有体重秤,请你在实验室找到其他工具设法测出桶及水的总重             。(写出一种即可)
答案
(1)根据p=FS可知,只要分别测出压力及受力面积,即可求出压强;
(2)8×104;晓彤实验中没有将吸盘内的空气完全排出;小雪实验中由于在吸盘即将脱落时加水过快,导致水桶里加的水偏多;
(3)①用量筒测出水的体积算出水重,再用弹簧测力计测出桶重;
②在桶中加钩码,至快脱落时,再加适量的水,用量筒、弹簧测力计测出水重、桶重,即可解决总重。

解析
(1)根据p=FS可知,只要分别测出压力及受力面积,即可求出压强;
(2)由于吸盘受水桶及水的总重力的作用,则吸盘脱落时大气压的压力与水桶及水的总重力相平衡,则:
F=G=mg=2.4kg×10N/kg=24N,
已知S=14πD2=14×3×(2cm)2=3cm2=3×10-4m2
则大气压p=F/S=24N/3×104m2=8×104pa;
晓彤实验中是根据吸盘内的空气时测量的,若偏小则是由于晓彤实验中没有将吸盘内的空气完全排出,吸盘内的空气产生了向下的压力;小雪实验中由于在吸盘即将脱落时加水过快,导致水桶里加的水偏多;
(3)①用量筒测出水的体积算出水重,再用弹簧测力计测出桶重;
②在桶中加钩码,至快脱落时,再加适量的水,用量筒、弹簧测力计测出水重、桶重,即可解决总重。

 

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