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19.学完大气压知识之后，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、测量范围为0～5 N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$ 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 × 10^{-4} \, \mathrm{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
①DBACE ②BDCAE
（2）排好顺序后进行实验，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 × 10^5 \, \mathrm{Pa} $计算，则弹簧测力计的测量范围的最大值至少要大于
（3）因为没有大测量范围的弹簧测力计，小刚运用其他器材结合所学物理知识设计了图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧测力计的读数是
（4）他们发现实验结果明显比真实气压值小，其中的原因可能是
（1）他们设计了如下实验步骤：
A.记录弹簧测力计的示数$ 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 × 10^{-4} \, \mathrm{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
②
（选填“①”或“②”）。①DBACE ②BDCAE
（2）排好顺序后进行实验，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 × 10^5 \, \mathrm{Pa} $计算，则弹簧测力计的测量范围的最大值至少要大于
10
N。（3）因为没有大测量范围的弹簧测力计，小刚运用其他器材结合所学物理知识设计了图乙所示方案测量，保持轻杆水平，在吸盘刚要离开玻璃板时，弹簧测力计的读数是
2.6
N，可计算出大气压的值为$7.8× 10^{4}$
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
吸盘内有空气；测量吸盘的直径d有误差等(合理即可)
。（答1条即可）答案
19.(1)② (2)10 (3)2.6 $7.8× 10^{4}$
(4)吸盘内有空气；测量吸盘的直径d有误差等(合理即可)
(4)吸盘内有空气；测量吸盘的直径d有误差等(合理即可)
解析
【分析】
解决本题需明确实验逻辑：先完成吸盘安装与接触面积测量，再进行拉力测量，最后计算大气压；计算拉力时利用压强公式，杠杆法需结合杠杆平衡条件，误差分析需考虑吸盘内外气压差等因素。
【解析】
（1）实验步骤应先将吸盘放在玻璃板上（B），测量吸盘接触面积（D），再用弹簧测力计拉至吸盘刚脱离玻璃板（C），记录拉力（A），最后计算大气压（E），故合理顺序为②。
（2）根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $，大气对吸盘的压力 $ F = pS = 1×10^5 \, \mathrm{Pa} × 1.0×10^{-4} \, \mathrm{m}^2 = 10 \, \mathrm{N} $，因此弹簧测力计量程最大值需大于10N。
（3）由图乙弹簧测力计示数可知，读数为2.6N；根据杠杆平衡条件，轻杆力臂比为3:1，故大气对吸盘的压力 $ F = 2.6 \, \mathrm{N} × 3 = 7.8 \, \mathrm{N} $，大气压 $ p = \frac{F}{S} = \frac{7.8 \, \mathrm{N}}{1.0×10^{-4} \, \mathrm{m}^2} = 7.8×10^4 \, \mathrm{Pa} $。
（4）实验结果偏小的原因：吸盘内有空气，导致吸盘内外气压差减小，所需拉力变小，计算出的压强偏小。
【答案】
(1)②；(2)10；(3)2.6；7.8×10^4；(4)吸盘内有空气（合理即可）
【知识点】
大气压测量、杠杆平衡、压强计算
【点评】
本题结合大气压测量实验，考查实验步骤设计、物理公式应用及误差分析，需掌握实验逻辑和公式灵活运用，属于中等难度实验题。
【难度系数】
0.5
解决本题需明确实验逻辑：先完成吸盘安装与接触面积测量，再进行拉力测量，最后计算大气压；计算拉力时利用压强公式，杠杆法需结合杠杆平衡条件，误差分析需考虑吸盘内外气压差等因素。
【解析】
（1）实验步骤应先将吸盘放在玻璃板上（B），测量吸盘接触面积（D），再用弹簧测力计拉至吸盘刚脱离玻璃板（C），记录拉力（A），最后计算大气压（E），故合理顺序为②。
（2）根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $，大气对吸盘的压力 $ F = pS = 1×10^5 \, \mathrm{Pa} × 1.0×10^{-4} \, \mathrm{m}^2 = 10 \, \mathrm{N} $，因此弹簧测力计量程最大值需大于10N。
（3）由图乙弹簧测力计示数可知，读数为2.6N；根据杠杆平衡条件，轻杆力臂比为3:1，故大气对吸盘的压力 $ F = 2.6 \, \mathrm{N} × 3 = 7.8 \, \mathrm{N} $，大气压 $ p = \frac{F}{S} = \frac{7.8 \, \mathrm{N}}{1.0×10^{-4} \, \mathrm{m}^2} = 7.8×10^4 \, \mathrm{Pa} $。
（4）实验结果偏小的原因：吸盘内有空气，导致吸盘内外气压差减小，所需拉力变小，计算出的压强偏小。
【答案】
(1)②；(2)10；(3)2.6；7.8×10^4；(4)吸盘内有空气（合理即可）
【知识点】
大气压测量、杠杆平衡、压强计算
【点评】
本题结合大气压测量实验，考查实验步骤设计、物理公式应用及误差分析，需掌握实验逻辑和公式灵活运用，属于中等难度实验题。
【难度系数】
0.5
20.图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
甲 乙 丙 丁
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于
(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是
(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为
(5)图丁中,弹簧测力计处在A点位置时,此杠杆属于
甲 乙 丙 丁
(1)挂钩码前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于
平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆两端的螺母向左
(选填“左”或“右”)侧调节。(2)图乙是一个平衡的杠杆,此时若推动右侧钩码的悬线(如图丙所示),就会发现杠杆
左端下沉
(选填“左端下沉”“仍然平衡”或“右端下沉”)。(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是
避免偶然性,寻找普遍规律
。(4)某同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是该小组利用图丁所示的装置进行探究,在杠杆O点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在A点处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为
2.3
N。以弹簧测力计的拉力为动力$F_1$,钩码处绳子拉力为阻力$F_2$,多次改变动力作用点的位置进行实验发现:当杠杆水平平衡时,$F_1L_1$总是大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)$F_2L_2$,其原因可能是杠杆自重对杠杆平衡有影响
。(5)图丁中,弹簧测力计处在A点位置时,此杠杆属于
费力
(选填“省力”或“费力”)杠杆,请举出它在生活生产中的一个应用实例:钓鱼竿(或镊子等)
。答案
20.(1)平衡 左 (2)左端下沉 (3)避免偶然性,寻找普遍规律
(4)2.3 大于 杠杆自重对杠杆平衡有影响 (5)费力 钓鱼竿(或镊子等)
(4)2.3 大于 杠杆自重对杠杆平衡有影响 (5)费力 钓鱼竿(或镊子等)
解析
【分析】
本题围绕“杠杆的平衡条件”实验展开，需结合杠杆平衡状态判断、平衡螺母调节、力臂变化对杠杆平衡的影响、多次实验目的、弹簧测力计读数、杠杆平衡的拓展分析（含自重影响）及杠杆类型判断等知识点逐步推导：
1. 杠杆静止时属于平衡状态；调节平衡螺母需向杠杆上翘的一侧，图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，故平衡螺母左调。
2. 图丙中推动右侧悬线，右侧拉力的力臂减小，根据杠杆平衡条件，右侧力与力臂乘积减小，左侧不变，因此左端下沉。
3. 探究规律类实验多次实验是为避免偶然性，寻找普遍规律。
4. 弹簧测力计读数需看分度值；支点不在中点时，杠杆自身重力会影响平衡，导致动力×动力臂大于阻力×阻力臂；动力臂小于阻力臂时为费力杠杆，生活实例如钓鱼竿等。
【解析】
(1) 杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，因此处于平衡状态；调节杠杆平衡时，平衡螺母应向杠杆上翘的一侧调节，图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，故将平衡螺母向左调节。
(2) 图乙中杠杆平衡，此时右侧钩码的力臂为支点到钩码悬线的垂直距离；推动右侧悬线后，右侧拉力的力臂减小，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，右侧力与力臂的乘积减小，左侧力与力臂的乘积不变，因此杠杆左端下沉。
(3) 探究杠杆平衡条件时，单次实验结果具有偶然性，多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律，使结论更具普遍性。
(4) 弹簧测力计的分度值为0.1N，指针指向2.3N，故示数为2.3N；当支点不在杠杆中点时，杠杆自身有重力，会对杠杆平衡产生影响，因此$F_1L_1$总是大于$F_2L_2$；判断杠杆类型时，动力臂（A点到O点的距离）小于阻力臂（钩码到O点的距离），属于费力杠杆，生活中应用如钓鱼竿、镊子等。
(5) 由上述分析，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，实例如钓鱼竿（或镊子等）。
【答案】
(1)平衡；左 (2)左端下沉 (3)避免偶然性，寻找普遍规律 (4)2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响 (5)费力；钓鱼竿(或镊子等)
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆的分类；弹簧测力计的使用
【点评】
本题是杠杆平衡条件的综合实验题，涵盖实验操作、规律探究、误差分析及实际应用，需准确理解杠杆平衡的本质，注意支点不在中点时杠杆自重的影响，全面考查了杠杆相关知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.5
本题围绕“杠杆的平衡条件”实验展开，需结合杠杆平衡状态判断、平衡螺母调节、力臂变化对杠杆平衡的影响、多次实验目的、弹簧测力计读数、杠杆平衡的拓展分析（含自重影响）及杠杆类型判断等知识点逐步推导：
1. 杠杆静止时属于平衡状态；调节平衡螺母需向杠杆上翘的一侧，图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，故平衡螺母左调。
2. 图丙中推动右侧悬线，右侧拉力的力臂减小，根据杠杆平衡条件，右侧力与力臂乘积减小，左侧不变，因此左端下沉。
3. 探究规律类实验多次实验是为避免偶然性，寻找普遍规律。
4. 弹簧测力计读数需看分度值；支点不在中点时，杠杆自身重力会影响平衡，导致动力×动力臂大于阻力×阻力臂；动力臂小于阻力臂时为费力杠杆，生活实例如钓鱼竿等。
【解析】
(1) 杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，因此处于平衡状态；调节杠杆平衡时，平衡螺母应向杠杆上翘的一侧调节，图甲中杠杆右端下沉、左端上翘，故将平衡螺母向左调节。
(2) 图乙中杠杆平衡，此时右侧钩码的力臂为支点到钩码悬线的垂直距离；推动右侧悬线后，右侧拉力的力臂减小，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，右侧力与力臂的乘积减小，左侧力与力臂的乘积不变，因此杠杆左端下沉。
(3) 探究杠杆平衡条件时，单次实验结果具有偶然性，多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律，使结论更具普遍性。
(4) 弹簧测力计的分度值为0.1N，指针指向2.3N，故示数为2.3N；当支点不在杠杆中点时，杠杆自身有重力，会对杠杆平衡产生影响，因此$F_1L_1$总是大于$F_2L_2$；判断杠杆类型时，动力臂（A点到O点的距离）小于阻力臂（钩码到O点的距离），属于费力杠杆，生活中应用如钓鱼竿、镊子等。
(5) 由上述分析，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，实例如钓鱼竿（或镊子等）。
【答案】
(1)平衡；左 (2)左端下沉 (3)避免偶然性，寻找普遍规律 (4)2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响 (5)费力；钓鱼竿(或镊子等)
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆的分类；弹簧测力计的使用
【点评】
本题是杠杆平衡条件的综合实验题，涵盖实验操作、规律探究、误差分析及实际应用，需准确理解杠杆平衡的本质，注意支点不在中点时杠杆自重的影响，全面考查了杠杆相关知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.5
