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2020年中考物理实验练习:测量大气压

来源:中华考试网收藏本页   【 】  [ 2019年9月20日 ]

  在测量大气压的实验中,某同学将玻璃板放在桌子上,用吸盘贴在玻璃板上面,用弹簧测力计将吸盘缓慢向上拉,直到吸盘脱离板面。问:

  (1)实验原理是什么?

  (2)某同学做实验时发现弹簧测力计的量程太小,不能测出吸盘脱离板面时的拉力。请你选择其他器材与这只弹簧测力计组合,测出吸盘脱离板面时的拉力,要求写出用到的器材和方法。

  分析:本题取材于《大气压强》“想想做做”实验,其原理包括平衡力和压强知识,如图1所示,吸盘受到两个力的作用:一是大气作用在吸盘上的大气压力F大,其大小始终不变;另一个是弹簧测力计对吸盘向上的拉力F拉,其大小随吸盘被缓慢上拉的同时逐渐增大,F大和F拉是同直线上反方向的两个力,当F拉略大于F大时,(粗略认为F拉等于F大,即平衡)吸盘被拉离玻璃板,读出此时弹簧测力计的示数,便间接得出F大(F大=F拉),用尺测出吸盘的直径D,算出其面积S=πD2/4,即大气压的作用面积,借助压强公式P=F/S可以粗略算出大气压P=4F拉/πD2。

  若吸盘面积较大,吸盘受到的大气压力F大将较大,超过了常用弹簧测力计的量程,这就需要辅助于省力机械来测量,本题第(2)问就是针对可能出现的这种情况设计的。

  答案:(1)实验原理:二力平衡的条件F大=F拉和压强公式P=F/S。(2)法(一):如图2所示取一轻质杠杆(质量忽略不计),为使OA、OB分别为阻力臂L2和动力臂L1以便测量,须让杠杆处于水平位置,人手作用于玻璃板上向下缓慢拉动,读出拉开玻璃板时弹簧测力计的示数F1,便可算出F大=F2=F1L1/L2。法(二):如图3所示,取一轻质动滑轮,缓慢向上拉动弹簧测力计,读出刚拉开玻璃板时弹簧测力计的示数F1,算出大气压力F大=2F1。

  学法指导:对教材中的每个探究实验,同学们不仅要从整体上了解实验的意图、原理、实验器材及方法,同时要善于剖析实验细节,如实验中可能出现的现象分析,实验方案改进,结论评估等。

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