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微素养·专题突破三 大气压大小的测量
第2章 天气与气候
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【例1】 小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压的大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2 cm2。
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上。
③用弹簧测力计拉动吸盘,直至吸盘恰好脱落,读出此时弹簧测力计的示数为19 N。
④记录整理数据。
类型 1 利用吸盘测大气压
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是________________________。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于_____________帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是
①______________________;
②_____________________________________________。
类型 1 利用吸盘测大气压
防止漏气(或排尽空气)
0.95×105
漏气或未排尽空气
受吸盘重力或弹簧测力计自重影响(合理即可)
变式 晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验,请帮助晓宇做好以下工作。
(1)请补充完整该实验的相关步骤。
①如图所示,将蘸水的圆形塑料吸盘压在光滑
的水平板上,挤出里面的空气。
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢注入细沙,直到恰好脱离板面。
类型 1 利用吸盘测大气压
③用天平测出吸盘、细沙和小桶的总质量M。
④用刻度尺测量____________________。
⑤大气压强的表达式为____________(用字母表示)。
(2)本实验存在误差的原因是(写出两个):
___________________________________________________。
类型 1 利用吸盘测大气压
塑料吸盘的直径D
①吸盘内有空气;②测量塑料吸盘的直径D有误差
【例2】 小金做“估测大气压值”的实验,装置如图所示。
(1)小金不能采用______(填“甲”或“乙”)
图的装置来估测大气压强,其原因是
______________________________________。
(2)实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
类型 2 利用注射器测大气压
乙
活塞受到的重力会影响大气压力的测定
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计示数F。
C.读出注射器的容积V。
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
①指出以上实验步骤中的错误并改正:
_______________________________________。
类型 2 利用注射器测大气压
步骤D应测出注射器有刻度部分的长度
②改正错误步骤后,用测得的正确的量表示大气压强的表达式p=____。
(3)同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小金与同学找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值大于真实值的是______(填序号)。
类型 2 利用注射器测大气压
②
变式 科学兴趣小组用图甲实验方案测量本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为30 N;所用注射器的最大刻度为30 mL;注射器全部刻度的长度为9 cm。
(1)根据实验数据计算出的大气压强为_______________Pa。
(2)实验计算出的大气压强小于本地的大气压值,其原因可能是_____(填字母)。
类型 2 利用注射器测大气压
0.9×105
A
A.注射器中有空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
(3)兴趣小组发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此提出了猜想:
_______________________________________________________。
(4)为了验证此猜想,小组用气压计与注射器相连(如图乙所示),用注射器吸入一定质量的空气,通过推拉活塞,用气压计测出注射器中气体压强,测得数据记录如表:
类型 2 利用注射器测大气压
质量等其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大
根据表中的数据可得出,封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为
p=________。
类型 2 利用注射器测大气压
体积V/mL 8 12 16 20 24
气压p/kPa 120 80 60 48 40
1.如图所示,某课外活