Question

【題目】小虎同學(xué)利用注射器(容積為V)、彈簧測力計(jì)和刻度尺估測大氣壓的值．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)．首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣做的目的是_____________________．

(2)如圖所示，水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒．當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F．用刻度尺測出注射器全部刻度的長度L．則大氣壓的值可以表示為p＝_______．

(3)實(shí)驗(yàn)過程中注射器筒內(nèi)漏進(jìn)了少量空氣，則測得的大氣壓值_______（偏大/不變／偏小）．

(4)實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩個(gè)注射器．活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2．若彈簧測力計(jì)量程為10 N，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用_______（甲/乙）注射器，理由是_______．

Answer 1

【答案】 排盡注射器筒內(nèi)空氣 P= 偏小 甲 若選擇乙注射器，則拉力會(huì)超過彈簧測力計(jì)的量程

【解析】（1）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；

（2）當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡，因此需要記錄此時(shí)的示數(shù)；注射器是一個(gè)圓柱體形狀，因此，應(yīng)量出其刻度部分的長度，再讀出空積V，得出活塞的面積S=V/L，將測量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得：P=F/S=F/VL=FL/V；

（3）如果筒內(nèi)空氣沒有排盡，拉力的測量值會(huì)偏小，根據(jù)公式P=F/S可知，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏小；相反，如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，拉力的測量值會(huì)偏大，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏大；

（4）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0 =1×105 Pa，根據(jù)S=F/P=10N/1×105Pa=1×10-4 m2 =1cm2 ，所以活塞的橫截面積應(yīng)選擇0.5cm2。