今年入冬以来，东白山顶多次出现南方难得见到“雾凇”“冰棱”现象，吕梁同学利用星期天进行了一次登山活动，想利用所学的科学知识测量东白山的高度．（已知一定高度范围内，

Question

今年入冬以来，东白山顶多次出现南方难得见到“雾凇”“冰棱”现象，吕梁同学利用星期天进行了一次登山活动，想利用所学的科学知识测量东白山的高度．（已知一定高度范围内，竖直方向每升高10米大气压强减小△p，且山下的大气压强为p ₀ ）．他们随身携带了注射器（有刻度部分的容积为V）、弹簧测力计、细线、刻度尺等．到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图的实验．（实验中针筒与活塞之间的摩擦不计）
（1）美丽的“雾凇”“冰凌”形成是由于东白山山顶此时的气温______，风又大，空气中的大量水汽凝华、凝固而成．
（2）为了测量山顶的大气压强，你认为实验中应测出的量有（指出科学量的名称并用相应的符号表示）：______；
（3）东白山山脚到山顶的相对高度为______米（用所测得的科学量及已知量表示）；
（4）实验时若针筒内空气没有排尽，将导致测得的高度值______．（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

Answer 1

（1）美丽的“雾凇”“冰凌”形成是由于东白山山顶此时的气温低，风又大，空气中的大量水汽凝华、凝固而成．
（2）实验时，首先要测出注射器的活塞刚开始滑动时弹簧测力计示数（即大气对活塞的压力）F；
由二力平衡的条件可知：
F=P _大气 S=P _大气 (V)/(L) 即P _大气 = (FL)/(V) ；由本实验的原理可知：需要测量出注射器带刻度的长度L，拉动弹簧测力计时的拉力F；
（3）由F=PS可知：
山顶的大气压强P= (F)/(s) = (FL)/(V) ．
东白山山山顶和山脚的压强变化：
P′=P ₀ -P=P ₀ - (FL)/(V) = ((P0 V-FL))/(V) ；
根据在竖直方向每升高10m大气压强减小△p可知：
东白山的高度h= (10P)/(△P) = (10(P0 V-FL))/(V△P) ．
（4）实验时若注射器内空气没有排尽，大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强，这样会使得测得的大气压值偏小，高度值将偏大．
故答案为：（1）低；（2）注射器带刻度的长度L，拉动弹簧测力计时的拉力F；（3） (10 (P0 V-FL))/(V△P) ；（4）偏大．