Question

1．洋洋和瑞瑞同學(xué)合作利用吸盤設(shè)計了一個估測大氣壓強的實驗方案：
（1）用刻度尺測出吸盤的直徑D；
（2）將吸盤四周沾上水，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(jù)經(jīng)驗估測拉托吸盤所需拉力F的大�。�
（4）計算出當?shù)卮髿鈮簭姡?br />【評估交流】
洋洋同學(xué)說：我們的實驗原理是p=$\frac{F}{S}$，操作過程規(guī)范，較方便地估測出了大氣壓強p=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$（用字母表示）；實驗時洋洋同學(xué)將吸盤四周沾上水，這樣做的目的是防止外面的氣體進入吸盤．
洋洋和瑞瑞在操作過程中存在的問題有：
（1）吸盤內(nèi)的氣體不可能擠干凈；
（2）利用估測得出拉力的大小也有較大偏差等．

Answer 1

分析 根據(jù)壓強的計算公式p=$\frac{F}{S}$，實驗的主要思路是測出拉脫吸盤的力F和吸盤的面積S．實驗中，吸盤內(nèi)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(jié)果的主要原因，要想準確測量，氣壓計仍是最好的選擇．實驗操作中需要測量的量主要有拉力F和吸盤的直徑D，因此，表達式應(yīng)利用測量的量來表示．

解答 解：實驗依據(jù)的原理是壓強的計算公式p=$\frac{F}{S}$．
利用此方法得出的大氣壓強的表達式為p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{4F}{π{D}^{2}}$；
吸盤與地面之間不可能完全密封，四周沾上水是為了防止外面的氣體進入吸盤；
（1）（2）分析操作過程可以看出，操作中吸盤內(nèi)的氣體不可能擠干凈，利用估測得出拉力的大小也有較大偏差；
故答案為：p=$\frac{F}{S}$；$\frac{4F}{π{D}^{2}}$；防止外面的氣體進入吸盤；（1）吸盤內(nèi)的氣體不可能擠干凈；（2）利用估測得出拉力的大小也有較大偏差．

點評 利用各類吸盤測量大氣壓，是較為常用的方法，這類方法雖然操作簡便易行，但測量時的準確度卻較差．對這種方法的原理、操作要點、誤差分析等都是我們應(yīng)該了解的．