Question

12．小應(yīng)做“估測(cè)大氣壓值”的實(shí)驗(yàn)．
（1）在如圖所示的裝置中，小應(yīng)選擇了甲圖的裝置來(lái)估測(cè)大氣壓強(qiáng)，其原因是乙活塞的重力影響大氣壓力的測(cè)定．
實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A、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；
B、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(cè)力計(jì)的掛鉤相連，沿正確的方向慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F（即大氣對(duì)活塞的壓力）；
C、讀出注射器的容積V；
D、用刻度尺測(cè)出注射器的全部長(zhǎng)度L．
（2）思考并回答：
①完成實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是排掉注射器中的空氣．
②在以上實(shí)驗(yàn)步驟中有一部是錯(cuò)誤的，請(qǐng)寫出正確的實(shí)驗(yàn)步驟：D步驟應(yīng)量出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L′．
③用測(cè)得的物理量表示大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式P=$\frac{FL′}{V}$．

Answer 1

分析 （1）地球表面上的一切物體都要受到重力，所以乙圖中注射器的活塞也要受到重力；
（2）①注射器內(nèi)的空氣排不凈時(shí)，里面的氣體會(huì)產(chǎn)生向外的壓力，而使所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)比實(shí)際數(shù)值偏�。�
②注射器的有效長(zhǎng)度應(yīng)從有刻度的位置測(cè)算，而不是全部長(zhǎng)度；
③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(cè)出注射器的有效長(zhǎng)度，利用讀出的體積V求出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）乙圖裝置中，向下拉活塞時(shí)，由于活塞受到自身的重力，會(huì)增大彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以選擇甲；
（2）①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，會(huì)把注射器的空氣排掉，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，是防止注射器外的空氣從小孔進(jìn)入；
②注射器的體積是活塞的面積和注射器有效長(zhǎng)度的乘積，有效長(zhǎng)度是指注射器帶刻度的部分；
③注射器活塞的面積為S=$\frac{V}{L′}$，
由二力平衡的條件可知：
F=pS=p$\frac{V}{L′}$，
所以大氣壓：
p=$\frac{FL′}{V}$．
故答案為：
（1）乙活塞的重力影響大氣壓力的測(cè)定；
（2）①排掉注射器中的空氣；
②D步驟應(yīng)量出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L′；
③$\frac{FL′}{V}$．

點(diǎn)評(píng) 此題的綜合性較強(qiáng)，既考查了二力平衡條件的應(yīng)用、大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)、固體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=Fs等知識(shí)點(diǎn)，又考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力．