Question

（2006?常州）小明同學(xué)利用注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺等器材測量大氣壓強(qiáng)的值．實(shí)驗(yàn)步驟如下．
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是

排盡注射器內(nèi)的空氣

．
（2）如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞

剛被拉動(dòng)

時(shí)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為8.2N．

（3）用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為

6.00

cm，計(jì)算得到活塞的橫截面積為

0.75

cm²．
（4）計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為

1.09×10⁵

Pa．
（5）小明了解到班內(nèi)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)誤差普遍很大，有的偏大，有的偏小．請分析，該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有（請寫出兩條）

①空氣沒有排盡，②注射器筒壁與活塞之間有摩擦

．

Answer 1

分析：本實(shí)驗(yàn)的原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=P_大氣S，故測出注射器全部帶刻度的長度，求出活塞的橫截面積S和測出活塞剛被拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)P_大氣=FS求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答：解：（1）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，由二力平衡的條件可知：此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測力計(jì)的示數(shù)相等．
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長度為6.00cm；注射器的體積為V=4.5ml=4.5×10^-6m³
活塞的橫截面積為：S=

V

L

=

4.5×10-6m3

0.0600m

=7.5×10^-5m²=0.75cm²．
（4）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：P=

F

S

=

8.2N

7.5×10-5m2

≈1.09×10⁵Pa．
（5）實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的．
故答案為：
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)；
（3）6.00cm；0.75cm²；
（4）1.09×10⁵Pa；
（5）①空氣沒有排盡，②注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是在弄清測量大氣壓強(qiáng)實(shí)的驗(yàn)原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)，才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．