问题
问答题
现有一根粗细均匀长50cm,两端开口的玻璃管,一个弹簧秤,一把毫米刻度尺,一小块橡皮泥,一个足够高的玻璃容器,内盛常温下的水,设水的密度为ρ.选用合适的器材,设计一个实验,估测当时的大气压强.问:
(1)上述器材中不需要的是______.
(2)要测定的物理量是______,可直接应用的物理量是______.
(3)计算大气压强的表达式是______.
答案
测量大气压的原理:密封一部分气体,改变它的长度和压强,分别测量出改变前后的气体的长度L1,L2,两次的压强差ρg(L-L2),然后使用玻意耳定律即可求出大气压.
所以,使用的器材有:两端开口的玻璃管,一把毫米刻度尺,一小块橡皮泥,一个足够高的玻璃容器,内盛常温下的水.故不需要的器材是弹簧秤.
要测定的物理量是:玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L1、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L2,玻璃管的长度L,此时水柱产生的压强差:
ρg(L-L2)
根据玻意耳定律得:P0L1S=[P0-ρg(L-L2)]L2S
整理得:P0=ρg(L-L2)L2 L2-L1
故答案为:(1)弹簧秤
(2)玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L1、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L2,玻璃管的长度L
(3)P0=ρg(L-L2)L2 L2-L1