2.8 拓展4 大气压强的三种实验测量方法考点剖析1、小科自己设计了一个粗略测量大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬挂起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的物重，测出最多能挂的物G，再测出此时皮碗的直径d，已知皮碗的质量忽略不计，则可计算出大气压p为；若皮碗内有空气残留，则测出的大气压强数值偏，若皮碗的质量较大，用该方法测出的大气压强比标准值偏。2、如图所示是某实验小组“估测大气压的值”的实验，器材有注射器、弹簧测力计、刻度尺等。实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔；（2）用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数为F，根据条件可知，此时大气对活塞的压力等于F；（3）用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L，从注射器读得最大容积为V，可得活塞的横截面积S=；（4）由公式p=计算此时大气压的数值；（5）为了减小本实验的误差，请说出你的操作方法（请写出一条）： 。3、测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，同学们设计并进行了如下的实验（如图所示）。将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的总质量为m。请帮助同学们完成下列问题（1）将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上，其目的是为了；（2）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是，此时的受力面积大小是，测得大气压数值的表达式是（均用字母表示，写出最终的化简结果）；（3）同学们经计算后发现测量值与当地的实际气压有较大的差异，实验中误差产生的主要原因可能是。（写出一条即可）4、某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是；（2）如图1，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为6N；（3）如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为；（4）同学们发现实验误差偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因；（5）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进采用了图示3装置，将该注射器筒固定在水平桌面上，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，测得杯与水的总质量为4.1kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为N，所测大气压的值应为Pa。5、小明利用V=2mL注射器、010N的弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压强值。（1）图甲，小明将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢向右拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为F=4.9N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度L=4cm，则本地大气压强的测量值P约Pa。（2）为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙，对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中不可能的是。A弹簧测力计的示数没有读准B注射器中有空气未全部排尽C活塞与注射器筒壁间摩擦较大（3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，向左缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F/，则大气压值p/（用题中出现的物理量符号表示）。实验室还有10mL注射器，其活塞的横截面积为2cm2。小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值，其理由是。6、小明在做“估测大气压值”的实验。(1)在如图所示的装置中，小明不能采用图乙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；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，当注射器的活塞刚开始滑动吋记下弹簧测力计的示数(即大气对活塞的压力)F；C.读出注射器筒的容积V；D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。(3)思考并回答问题：实验步骤A的目的是。现有活塞横截面积分别为1.2cm2和1.8cm2的a、b两个注射器，若弹簧测力计的量程为015N，则实验时应选用注射器。指出以上实验步骤中的错误：；若注射器漏气，则会导致所测得的大气压值偏，请提出一种减少漏气的方法：。用测得的物理量表示大气压强：p=。7、小明想测量大气压的大小，实验过程如图所示：(1)将吸盘紧压在厚玻璃板上。往小桶里慢慢加沙，直到吸盘被拉下来为止，如图甲所示。(2)把吸盘和装有沙的小桶放在天平上称量，横梁恢复平衡时，右盘砝码与游码位置如图乙所示，则桶和沙的总质量mg。(3)如图丙，用刻度尺测出吸盘的直径Dmm。(4)根据上面的测量，写出大气压的表达式：p(用m、D、g、等字母表示)。(5)小明的测量结果与当时的真实气压相差比较大，下列原因不可能的是。A吸盘中的空气没有完全被挤出B接触面没有处理干净C吸盘太小了D玻璃不平整，存在漏气现象8、为了探究大气压随高度的变化规律，小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压，并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点，如图乙所示（1）测量前，小明把注射器的活塞推至针筒底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是 。（2）分析图象时，小明发现1km高度处的测量数据可能有误，重新正确实验后，测得弹簧测力计示数为4.5N，2mL注射器的全部刻度的总长度为4cm，则实际大气压约为Pa。小明第一次实验出错的原因不可能是。（选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”）（3）修正数据后，可看出大气压随高度变化的数量关系大致为：在2km高度内，高度每升高100m，大气压降低Pa。（4）根据这一规律，小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪那么弹簧测力计4.2N刻度线处应标刻的海拔高度为km。9、小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材来测量大气压强值，实验步骤如下：(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是。(2)如图甲所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数为8.1N。测量大气对活塞的压力F利用的是的原理。(3)图乙中，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为cm，计算得到活塞的横截面积为cm2。(4)所测大气压强的数值为Pa(5)小明了解到班内同学做该实验的误差普遍很大，而且是有的偏大，有的偏小。分析该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)：；。10、某同学用2.5毫升注射器、弹簧测力计、细绳、刻度尺和橡皮帽粗略测量大气压的值，其中弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计。步骤一：用刻度尺测出注射器（用图中的字母表示）部分长度是4厘米。步骤二：把注射器的活塞涂上润滑油，推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步骤三：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞被拉动时，记下弹簧测力计的示数，如图所示。步骤四：算出大气压强的值是。（1）将上述实验步骤补充完整。（2）有同学认为用该实验测得的大气压值与真实值必然存在差异，下列事实支持他的观点的是（填序号）。活塞与注射器筒壁不可能完全密封活塞与注射器筒壁间的摩擦无法消除橡皮帽封住的注射器前端会有残余气体（3）为使实验误差更小，某同学取下橡皮帽，水平向右缓慢拉动注射器筒，记录注射器中的活塞刚被拉动时弹簧测力计的示数，其目的是测量。11、小明利用2.5mL注射器、010N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是；（2）如图甲所示，拔去橡皮帽，将活塞推至注射器筒的底端，用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N，则活塞与注射器筒间的摩擦力为N；（3）他重新将活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为6.6N。然后，如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为cm，则本地大气压强的测量值为Pa；（4）小明发现实验中将注射器的活塞推至注射器筒的底端时，筒内底端还有少量空气，则测得的大气压值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（5）实验室还有10mL注射器，其活塞的横截面积为2cm2，小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值，其理由是。12、物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。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小孔；B如图所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，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）测量中，分析研究的是大气对（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于状态；若不考虑其它因素，根据的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等；（2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）；（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，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；二是可以减小；实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小对实验的影响，从而提高实验的精确程度；（4）若同学们用量程为5N的弹簧测力