Question

（2011?哈爾濱模擬）為了估測大氣壓究竟有多大，同學們正在進行分組實驗，小明的小組用兩個塑料掛鉤吸盤及大量程的測力計，以模擬馬德堡半球實驗的方法進行實驗（如圖所示）．
（1）準備就緒了，請你告訴他們實驗操作的過程，并用字母表示出大氣壓強p0（請分1、2、3步驟書寫）
（2）小亮的小組在實驗室取材進行實驗，請你告訴他們另一種實驗方法（要求：畫出一個示意圖，按照圖說明測量的過程，或以畫簡圖的方式說明）．
（3）小紅的小組在實驗時遇到了一個麻煩，實驗室里的測力計量程不夠大，無法測出拉力的大小，請你為他們簡單介紹一個解決此問題的辦法．

Answer 1

分析：（1）實驗的原理是依據了公式p=

F

S

，因此，實驗過程也要圍繞測量壓力和受力面積展開，并最終寫出壓強的表達式；
（2）（3）根據同樣的實驗原理，結合實際可利用吸盤、測力計等進行測量，在測力計量程不夠時，也可借助其他重物來進行測量，如鉤碼、沙子、水等，甚至可以借助滑輪組、杠桿等來測出拉力的大�。�

解答：解：（1）實驗操作過程及表達式
1、用測力計測出拉開吸盤時大氣對吸盤的作用力F；
2、用刻度尺測出吸盤直徑d，算出面積S；
3、計算出大氣壓強的值p₀=

F

S

=

4F

πd2

．
（2）實驗方法
1、用彈簧測力計鉤著吸盤掛鉤緩慢向上拉，直到吸盤脫離板面，記錄剛剛拉脫時彈簧測力計的讀數，可認為等于大氣對吸盤壓力的大��；
2、用刻度尺測量出吸盤的直徑，算出與水平板面的接觸面積，求出大氣壓．
（3）實驗方法
1、將已知質量的鉤碼依次掛在吸盤的下面，逐漸添加鉤碼，直到吸盤脫落，鉤碼的總重力就可認為等于大氣對吸盤的壓力；
2、用刻度尺測量出吸盤的直徑，算出與水板面的接觸面積，求出大氣壓．

點評：明確此類實驗的原理是公式p=

F

S

，這是設計本實驗的主要依據，再從測量壓力和面積入手來進行具體步驟的設計，吸盤、測力計是最常用的器材，當然，在測力計量程不夠時，杠桿、滑輪都可以幫我們解決這一問題．