专项素养综合全练　估测大气压的特殊方法

专项素养综合全练(六)估测大气压的特殊方法1.(新中考·设计实验)(2023四川攀枝花二模)物理兴趣小组的

同学利用展一次登山活动,他们想利用随身携带的注

射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关器材测量山顶的

大气压。测量方案如下:

A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞,使线的一端与弹簧测

力计的挂钩相连,然后水平向右缓慢拉动针筒,当针筒中的活

塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F。C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题:(1)实验时同学们发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果

(选填“偏大”“不变”或

“偏小”)。(2)测量前,有同学建议在活塞抹润滑油,然后将其插

入针筒中,这样做有两个好处:一是活塞的密封性好,二是可

以

。(3)若同学们使用图乙中的B注射器进行测量,弹簧测力计被

拉到5N时活塞仍没有滑动。可改用图乙中的

(选填“A”或“C”)注射器。用测量得到的物理量表示大

气压的值为

。偏小减小摩擦C

(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学在登

山活动结束后经过思考设计了如图丙所示的装置。将注射

器固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封

住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中

缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为900g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中

水的质量为500g。烧杯质量为125g,活塞的横截面积为7.5×

10-5m2,g取10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值为

。1.1×105Pa丙解析(1)注射器顶端装针头处的空气无法排尽,注射器内残

留的空气也会产生一定的压强,这样会使拉动活塞开始滑动

所需的拉力F变小,活塞的横截面积不变,则测得的大气压会

偏小。(2)涂抹润滑油的好处:①活塞的密封性好;②减小摩

擦对实验的影响。(3)外界大气压强保持一定,根据公式F=pS

可知,注射器的横截面积越小,拉动活塞所需的力也会越小,

使用图乙中的B注射器进行测量,弹簧测力计被拉到5N时活

塞仍没有滑动,可换用横截面积较小的C注射器;活塞的横截面积S=

,将测量结果代入压强公式得:p=

=

=

;(4)当注射器的活塞开始向左滑动时,活塞受到绳子水平向左的拉力

F拉与烧杯和水的总重力G1大小相等,则F拉=G1=(900+125)×10-3kg×10N/kg=10.25N,假设活塞与针筒间的摩擦力为f,则f+F=F拉=10.25N①;当注射器中的活塞开始向右滑动时,F拉'=G2=(0.5+0.125)kg×10N/kg=6.25N,此时F-f=F拉'=6.25N②;联立①②两式解得:F=8.25N;所以p=

=

=1.1×105Pa。2.(新中考·创新实验)(2023贵州黔东南期末)小明设计了用吸

盘测量大气压值的实验,可选用的测量工具有刻度尺、弹簧

测力计、秒表和天平。请回答:

(1)实验步骤:①如图所示,将塑料吸盘压在光滑的水平玻璃板上,挤出里面的空气;②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢

添加

(选填“砝码”或“细沙”),直到吸盘恰好

脱离玻璃板;③用天平测出小桶和里面物体的总质量m;④用

刻度尺测量

(写出相关物理量及其符号);⑤大气

压强表达式为p=

(用所测得的物理量的符号表示)。(2)为了减小误差,下列做法可行的是

。A.减小吸盘的直径

B.减小塑料桶的质量C.在吸盘上沾点水后再压在玻璃板上细沙吸盘的直径dC(3)小明同学通过实验数据计算出的大气压值与标准大气压

值相差很大,造成该现象的原因可能是

(写出一条即可)。吸盘漏气(答案合理即可)解析(1)②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓

慢添加细沙时,吸盘所受绳子的拉力缓慢均匀增大,直到吸盘

恰好脱离玻璃板,选用细沙可以使测量结果更准确;④用刻度

尺测量塑料吸盘的直径d,以便求出吸盘的面积;⑤吸盘脱离

玻璃板时,细绳对吸盘的拉力(即桶和细沙的重力)等于大气

压对吸盘的压力,则大气压强p=

=

=

=

。(2)在吸盘上沾点水后再压在玻璃板上,加强了吸盘与玻璃板面之间的密封性,防止漏气,可以减小误差;减小吸盘的直径、