Question

1．某學(xué)習(xí)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材粗測(cè)大氣壓的值，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：

（1）如圖甲所示，注射器的最大可讀容積為20cm³；用刻度尺測(cè)量注射器全部刻度線的總長(zhǎng)為6.00cm，可算得活塞的橫截面積為3.33cm²．（保留二位小數(shù)）
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華把注射器的活塞推至注射器底端然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣；如圖乙所示，安裝好器材，水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)增大到F=30N時(shí)，注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)，則測(cè)得大氣壓值p=9×10⁴Pa．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡，將導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓值偏小；若活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“不變”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）注射器的容積可通過(guò)圖中讀出，其單位為ml，注射器是圓柱體，利用公式V=SL的變形，可求其橫截面積的大��；
（2）實(shí)驗(yàn)中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動(dòng)活塞時(shí)，注射器內(nèi)部會(huì)接近于真空，這樣才能測(cè)出大氣的壓力；根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$，將測(cè)得的壓力和面積代入公式即可算出壓強(qiáng)的大�。�
（3）注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變小，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏��；若實(shí)驗(yàn)中摩擦較大，則測(cè)得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏大．

解答 解：（1）從圖中可以看出，注射器的最大可讀容積為20ml；用刻度尺測(cè)量注射器全部刻度線的總長(zhǎng)為6.00cm，
活塞的橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6.0cm}$≈3.33cm²=3.33×10^-4m²，
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，使注射器密封．
由此可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值：p_大=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{3.33×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=≈9×10⁴Pa；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)若注射器內(nèi)空氣沒(méi)有排盡，大氣壓等于注射器內(nèi)壓強(qiáng)加上拉力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這樣會(huì)使得測(cè)得的大氣壓值偏�。�若活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，由p=$\frac{F}{S}$可知，將導(dǎo)致測(cè)得，大氣壓值偏大．
故答案為：
（1）20；6.00；3.33；
（2）排盡注射器內(nèi)的空氣；9×10⁴；
（3）偏��；偏大．

點(diǎn)評(píng) 利用注射器測(cè)量大氣壓時(shí)，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$所以要分別測(cè)大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓力，利用幾何知識(shí)可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．