Question

17．某物理探究小組用氣密性很好的注射器、量程足夠大的彈簧測力計(jì)、刻度尺
去測大氣壓的值．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，水平向右慢 慢拉動(dòng)注射器筒；
B．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的 小孔；
C．讀取注射器的容積 V，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度 L．
D．當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測力計(jì)的示數(shù) F；
（1）正確的實(shí)驗(yàn)步驟是CBAD．
（2）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟將記錄表格各個(gè)欄目補(bǔ)充完整．

氣對(duì)活塞壓力F/N	注射器的容積V/cm3		活塞橫截面積S/m2
20	10	5

（3）由于活塞和注射器筒間存在摩擦，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，使測量值大于（選填“大于”或“小于”）真實(shí)值．
（4）小明在實(shí)驗(yàn)步驟 D 中，沒有在活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)，而是 在活塞緩慢移動(dòng)了約 1cm 后才讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù) F，則他的測量值不受影響（選填“會(huì)變大”、“會(huì)變小”或“不受影響”）．

Answer 1

分析 這一測量大氣壓值的方法是根據(jù)測量某一特定面積上受到的大氣壓力，再通過p=$\frac{F}{S}$計(jì)算獲得的．圍繞這一目的，首先要排出注射器中的空氣并將其密封，此時(shí)再拉動(dòng)活塞時(shí)里面便接近真空，外面的大氣壓會(huì)緊緊地壓住活塞．當(dāng)我們恰好拉動(dòng)活塞使之運(yùn)動(dòng)的力便等于大氣壓給予活塞的壓力，定一特定的面積也就是活塞的橫截面積．活塞的橫截面積我們只要觀察它的容積V，量出它的刻度的長L就可以通過S=$\frac{V}{L}$求出來．只是這一實(shí)驗(yàn)中注射器筒中的空氣不可能完全排出，再者拉動(dòng)活塞后也可能有少量空氣進(jìn)入，因此會(huì)影響測量的結(jié)果．

解答 解：
（1）測大氣壓的值．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
C．讀取注射器的容積 V，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度 L．
B．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的 小孔；
A．用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，水平向右慢 慢拉動(dòng)注射器筒；
D．當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測力計(jì)的示數(shù) F；故正確順序?yàn)镃BAD；
（2）活塞是一個(gè)圓柱體，根據(jù)其體積的計(jì)算公式，其橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{10c{m}^{3}}{5cm}$=2cm²=2×10^-4 m²；注射器的容積在筒壁上都有標(biāo)注，要想獲得其橫截面積必須還要量出其標(biāo)注刻度部分的長度L，最后根據(jù)求出大氣壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵ Pa，記入表格：

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	注射器的容積V/cm3	注射器全部刻度長L/cm	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強(qiáng)p/Pa
20	10	5	2×10-4	1×105

（3）由于活塞和注射器筒間存在摩擦，會(huì)時(shí)拉力偏大，根據(jù)P=$\frac{F}{S}$知，測量結(jié)果偏大；
（4）小明在實(shí)驗(yàn)步驟 D 中，沒有在活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)，而是 在活塞緩慢移動(dòng)了約 1cm 后才讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù) F，因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)拉力仍等于大氣壓力，故測量結(jié)果不受影響．
故答案為：（1）CBAD；（2）如表格；（3）大于；（4）不受影響．

點(diǎn)評(píng) 測量大氣壓強(qiáng)的方法有很多，類似的方法主要依據(jù)了p=F/S這一公式，只要我們?cè)谇驠與S上多動(dòng)一些腦筋，你也會(huì)想出更多新的方法來的．