小商品市場上有一種圓形軟塑料皮碗,“物理航空母艦實(shí)驗(yàn)”小組買回后,利用塑料皮碗測教室中的大氣壓.具體做法:
①將皮碗擠壓在豎直的厚玻璃上,用刻度尺和三角板測出皮碗直徑為d,則皮碗面積S=π(d/2)2.
②將細(xì)線掛在皮碗的尾部,沿著垂直于玻璃的方向向外拉皮碗,當(dāng)皮碗恰好掉下時(shí)記下測力計(jì)讀數(shù)為F,則大氣壓強(qiáng)P=F/S=4F/πd2.
你認(rèn)為此小組利用______原理測教室中的大氣壓,體現(xiàn)______物理研究方法.
小組測出教室中的大氣壓P=0.8×105Pa,向老師請教結(jié)果,老師用氣壓計(jì)測得的值為1.0×105Pa,請你找出一處實(shí)驗(yàn)不妥之處并提出改進(jìn)建議:不妥處之一:______.改進(jìn)方法:______.
【答案】
分析:根據(jù)壓強(qiáng)的公式p=
,必須要測出壓力的大小才能最終求壓強(qiáng).當(dāng)彈簧測力計(jì)恰好將皮碗拉掉時(shí),拉力與大氣的壓力正好是一對平衡力,利用這一原理才能求出壓力的大;實(shí)驗(yàn)過程中,皮碗中的空氣很難全部排出,這是造成測量結(jié)果偏小的主要原因之一.
解答:解:(1)通過分析實(shí)驗(yàn)過程可知,該小組是利用二力平衡與壓強(qiáng)的公式來測大氣壓的大小的,體現(xiàn)的是轉(zhuǎn)換法的思想.
(2)測量值小于實(shí)際值,說明測量存在誤差,產(chǎn)生誤差的最主要原因可能是皮碗與玻璃間可能有少量空氣.
故答案為:二力平衡與壓強(qiáng)的公式;轉(zhuǎn)換;皮碗與玻璃間可能有少量空氣;蘸點(diǎn)水再擠壓在玻璃上(或換用柔軟的皮碗).
點(diǎn)評(píng):在此測量過程中,二力平衡原理與壓強(qiáng)公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的主要理論依據(jù),在分析誤差產(chǎn)生原因時(shí),皮碗中的空氣不能完全排凈應(yīng)該是最主要的原因,當(dāng)然,接觸面可能有雜質(zhì)、皮碗會(huì)發(fā)生形變等都會(huì)使測量值偏小,只是我們在回答時(shí)應(yīng)選擇最常見和最主要的原因.