Question

為測(cè)量大氣壓強(qiáng)的數(shù)值
（1）王欣同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，將塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣，測(cè)出吸盤壓在玻璃上的面積為S；將裝適量細(xì)沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上，用小勺輕輕向桶內(nèi)加細(xì)沙，直到塑料吸盤剛好脫落玻璃板，測(cè)出此時(shí)塑料掛鉤、小桶和沙的總重力為G．
①即將脫離玻璃板時(shí)，空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小是

 

，所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值是

 

．
②方法所測(cè)大氣壓強(qiáng)數(shù)值往往比實(shí)際值小一些，你認(rèn)為產(chǎn)生這一誤差的原因可能是（一條即可）：

 

．
（2）某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①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

 

．
②圖1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(cè)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(cè)力計(jì)的示數(shù)為29.9N．
③圖2所示，用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為

 

cm，計(jì)算出活塞的橫截面積．
④算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為

 

Pa．
⑤學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差較大，請(qǐng)分析，該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有（請(qǐng)寫出兩條）

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）王欣實(shí)驗(yàn)的原理是：塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣，當(dāng)塑料吸盤剛好脫落玻璃板時(shí)小桶給掛鉤向下的拉力恰好等于大氣壓對(duì)吸盤產(chǎn)生的壓力F，再用它除以吸盤與玻璃面的接觸面積S，就可以求出大氣壓的大�。�
（2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)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)出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)P_大氣=

F

S

求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答：解：（1）①當(dāng)吸盤即將脫離玻璃板時(shí)，空氣對(duì)塑料吸盤的向上的壓力大小就等于所掛物體的總重力G，大氣壓的值也可通過公式表示為 p=

F

S

=

G

S

；
②吸盤的空氣沒有完全擠出；或吸盤漏氣；或有外部空氣進(jìn)入吸盤；或吸盤與玻璃板之間有雜質(zhì)；吸盤的面積測(cè)量不準(zhǔn)等．（合理均可）
（2）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從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為20ml=20cm³，這20cm³的刻度長(zhǎng)度由刻度尺可看出為6.00cm，
故活塞的橫截面積為S=

V

h

=

20

6

cm²≈3.33cm²=3.33×10^-4m²．
③可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值為：P_大氣=

F

S

=

29.9N

3.33×10-4m2

≈0.9×10⁵Pa．
④從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，測(cè)量結(jié)果小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長(zhǎng)度讀數(shù)不準(zhǔn)確等；拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦這會(huì)造成最終測(cè)量的結(jié)果偏大．
故答案為：（1）①G；

G

S

；②吸盤的空氣沒有完全擠出（或吸盤的氣密性不好；實(shí)驗(yàn)過程中有外部空氣進(jìn)入吸盤；吸盤脫離玻璃板前面積有所減�。黄渌�合理答案也可）
（2）①排盡注射器內(nèi)的空氣；②6.00；③0.9×10⁵；④空氣沒有排盡；吸盤的氣密性不好．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)，解決關(guān)鍵是弄清實(shí)驗(yàn)的原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的是哪些物理量，怎么才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．