初中物理大气压强的测量方法实验题

学完大气压之后，老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压的大小的实验，如图甲所示。小刚实验小组现有带挂钩的塑料吸盘、量程为 $5N$的弹簧测力计、玻璃板。

（1）他们设计了如下实验步骤：

$A.$记录弹簧测力计的示数为 $F$，这就是大气对吸盘的压力

$B.$小刚将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘

$C.$用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直至吸盘刚要离开玻璃板

$D.$测量吸盘与玻璃板接触面的直径 $d$，计算吸盘与玻璃板的接触面积 $S=1.0\times {10}^{-4}{m}^2$

$E.$根据 $P=\frac{F}{S}$，计算出大气压的大小 $P$

你认为合理的实验步骤顺序应该是 　　（选填“①”或“②” $)$；

①： $\mathit{DBACE}$

②： $\mathit{BDCAE}$

（2）排好序后进行实验，弹簧测力计拉至最大读数。吸盘仍未脱离玻璃板。若大气压按照约为 $1\times {10}^5\mathit{Pa}$计算，弹簧测力计量程至少要大于 　　 $N$；

（3）因为没有多余的大量程弹簧测力计，小刚运用其它器材结合所学物理知识设计了如图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧测力计读数是 　　 $N$，可计算出大气压值为 　　 $\mathit{Pa}$；

（4）他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是 　　。（答1条即可）

利用容积为 $10c{m}^3$的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。

（1）实验的原理是　　；

（2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是　　，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；

（3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞　　时，记下弹簧测力计的示数为 $19N$；

（4）用刻度尺测出注射器　　长度为 $5\mathit{cm}$，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积；

（5）则大气压的值为　　 $\mathit{Pa}$；

（6）提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议：　　。

材料一：两千多年前，亚里士多德认为空气含有“重量”，真空是不存在的。

材料二：至少从1614年开始，伽利略却认为空气是有重量的，他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验：把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里，水银从玻璃管顶部下降了一段距离后，液面不再下降，高度总保持距槽中水银面30英寸 $(76$厘米）左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。

材料三：在17世纪中叶，对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者（如表）

关键问题的回答	支持者	反对者
大气压力支撑水银柱	笛卡尔 帕斯卡	所有亚里士多德学派 罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空	罗贝瓦尔 波义耳	所有亚里士多德学派、笛卡尔、 伽利略、霍布斯

（1）一些反对者认为，由于管内水银产生了蒸汽，使水银减少，水银液面下降，为了反驳这一观点，帕斯卡同时拿出酒和水，询问反对者：用酒和水做托里拆利实验，酒柱与水柱哪个液面下降得更多？反对者们认为酒的液面下降得更多，原因是　　。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。

（2）另一些反对者认为，由于管内遗留了少量空气，才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验，如果观察到的实验现象是　　，就可以反驳反对者们的观点。

（3）下列关于科学本质及科学发现过程的描述，正确的有　　

$A$．公元1646年前，所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点

$B$．科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论

$C$．科学发现是一个不断完善、不断修正的过程

$D$．实验是科学研究的重要方法

【广东省佛山市2015年中考物理试题】晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作

（1）请补充完整该实验相关步骤：
①如图所示，将蘸水的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，直到恰好脱离版面；
③用天平测出细沙和小桶的质量M；
④用刻度尺                                                ；
⑤大气压强表达式为：              。
（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）
①                                                       ；
②                                                       。
（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量丙写出大气压强的表达式。

在长约1米、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示．
（1）为了测得大气压的值，这时必须测量________________________．如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部，则观察到的现象是________________________．
（2）某同学也利用此装置，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱________下降，如果这时在管顶开一个小孔，水柱________向上喷出．（均选填“会”或“不会”）

小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．
（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）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝________．
（3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值________（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用________（填“甲”或“乙”）注射器，理由是________．

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，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为________cm，计算出活塞的横截面积；

（4）计算得到大气压强的数值为________Pa．
（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程导致误差的因素有（请写出两条）：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________．

阅读探究：
世界上第一个测出大气压值的物理学家是意大利的托里拆利。他取一根长约1米，一端封闭，一端开口的细长玻璃管。然后他将玻璃管中注满水银，再将玻璃管倒插在水银槽中，这时会发现管中水银没有全部流到水银槽中。他就得出：管中水银产生的压强就等于外面的大气压强。这就是著名的托里拆利实验。

（1）在此实验中，若将玻璃管稍作倾斜，则管中水银柱的高度将如何变化？
（2）在实验中为什么要在玻璃管中注满水银？若有空气混在里面对实验结果有什么影响？
（3）若管内外的水银面的高度差为76cm，则此时的大气压的值为多少帕？

小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：    ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔；    ②如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒. 当注射器中的活塞刚开始移动时，记下弹簧测力计的示数F；    ③观察并记录注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L．    (1)根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为 p=____.   
(2)按照上述实验方案测得的大气压强的值，往往会比大气压强的实际值偏小．你认为产生这种现象的主要原因是：

如图所示为活动卡上的几个实验。           

①如图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与 （4）  之间的关系，量筒中盛放的是水，物体受到的浮力可以用 （5） 表示，V₂-V₁表示 （6）   。
②如图（b）所示，在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，将铅笔压在大拇指和食指之间，观察到手指肌肉下陷情况不同，这是在探究 （7） 的关系。
③在探究液体压强规律的实验中，在空饮料瓶底部的同一深度处扎三个小孔，瓶中装满水后，观察到如图（c）所示的现象，这说明        （8）      。
④如图（d）所示是    （9）   实验的过程，实验中若玻璃管倾斜，管内水银柱的高度将    （10）   （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

如图所示为活动卡上的几个实验

①如图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与 （4）  之间的关系，量筒中盛放的是水，物体受到的浮力可以用 （5） 表示，V₂-V₁表示 （6）   。
②如图（b）所示，在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，将铅笔压在大拇指和食指之间，观察到手指肌肉下陷情况不同，这是在探究 （7） 的关系。
③在探究液体压强规律的实验中，在空饮料瓶底部的同一深度处扎三个小孔，瓶中装满水后，观察到如图（c）所示的现象，这说明        （8）      。
④如图（d）所示是    （9）   实验的过程，实验中若玻璃管倾斜，管内水银柱的高度将    （10）   （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

根据下表所给的实验仪器图或实验装置图，把表格中的空白处填完整。

在测量大气压的实验中，某同学将玻璃板放在桌子上，用吸盘贴在玻璃板上面，用弹簧测力计将吸盘缓慢向上拉，直到吸盘脱离板面．问：
（1）实验原理是什么？
（2）某同学做实验时发现弹簧测力计的量程都太小，不能测出吸盘脱离板面时的拉力．请你选择其他器材与这只弹簧测力计组合，测出吸盘脱离板面时的拉力．要求写出用到的器材和方法．．