1.大气压力测量探索
例1 小明利用注射器、弹簧测力计、天平等设备估算大气浮力值。 实验步骤如下:
(1)将注射器的柱塞推至针筒底部,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所示,用一根细涤纶绳抓住注射器活塞头,绳子的另一端连接弹簧测力计的挂钩,然后水平向右带动注射器筒体,当注射器中的活塞,记下弹簧力计的示值为8.1N。
图1
(3)用刻度尺量出注射器整个刻度的宽度为,推算出活塞的横截面积为平方分米。
(4) 大气浮力的估计值为。
(5) 小明了解到,班上朋友的实验偏差一般都很大,有的偏大,有的偏小。 请分析,实验过程中出现偏差的原因有(请写出两个)
.
借助注射器分析大气浮力值,其基本原理是注射器筒内的空气被活塞排出后用注射器测大气压强的公式,注射器针头可视为无空气。 因此,对于在针中以匀速运动带动的活塞,活塞在水平方向上的拉力与大气压力是一对平衡力(忽略摩擦力)。 只要测出拉力F和活塞的横截面积S,就可以借助公式p=F/S值估算出大气浮力。 活塞的横截面积为S=V/l,其中V为注射器的刻度容积,l为所有刻度的宽度,则估算大气浮力的表达式为p=Fl/V . 实验过程中应注意尽量将注射器针头内的空气排出; 活塞应以温和均匀的速度驱动。
答(1)排出针头内的空气
(2) 动作轻柔匀速
(3) 6.0; 0.75
(4) 1.08×105
(5)过大原因:活塞与注射器针头摩擦; 过少原因:注射器中有少量二氧化碳; 其他原因:读数偏差等。
2.大气压力变化的探索
例2 大气压随海拔升高而降低,一个登山队测量了几个海拔高度的大气压,如表所示。
(1) 请根据表中的数据,在图2所示的坐标上绘制大气压力随高度变化的曲线图。
(2) 根据图2可知,大气压力与高度变化的数值关系近似为: 。
(3) 海拔高度为1km时,大气压约为。 当海拔高度为时,已经到达大气层边缘,这里的大气压约为。
(4) 不仅是高度,还有什么原因与大气压有关? 请提出您的猜测之一: 。
答(1)图像如图3所示
(2)海拔每下降100m用注射器测大气压强的公式,大气压增加
(3) 0.91×105; 0
(4)与季节、气温、气候等因素有关