Question

5．為測量大氣壓強的數(shù)值，小白和小藍分別選擇了不同的實驗器材進行實驗．

（1）小白利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值
①在做好圖甲實驗后，小白將注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內空氣，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，按圖乙所示安裝好器材，水平向右慢慢拉動注射器筒，當彈簧力計的示數(shù)增大到F=7.5N時．注射器中的活塞剛開始滑動，則測得大氣壓值P=1×10⁵Pa．
②若活塞與注射器內壁間的摩擦較大，將導致測得大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”．）
（2）如圖丙所示，小藍將塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內的空氣，測出吸盤壓在玻璃上的直徑為D；將裝適量細沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上，如圖所示，用小勺輕輕向桶內加細沙，直到塑料吸盤剛好脫落掉下，測出吸盤、小桶和細沙的總重力為G．
③吸盤剛好脫落時，空氣對塑料吸盤的壓力大小是G，所測大氣壓強的數(shù)值是$\frac{4G}{π{D}^{2}}$．
④即使完全排盡空氣并且不漏氣，小藍所測大氣壓強數(shù)值往往比實際值小一些，產(chǎn)生這一誤差的原因是吸盤與玻璃板之間有雜質（一條即可）．

Answer 1

分析 （1）科學實驗小組的實驗原理是：先排出注射器內的空氣，這樣在往外拉活塞時，由于外界大氣壓的作用，要拉動活塞需要很大的力，這個力的大小為F=P_大氣S，故測出活塞橫截面積S和拉動時的拉力F，就可根據(jù)P_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強的值．
（2）小藍實驗的原理是：塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內的空氣，當塑料吸盤剛好脫落玻璃板時小桶給掛鉤向下的拉力恰好等于大氣壓對吸盤產(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�。�

解答 解：（1）①從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為4.5ml=4.5cm³，這4.5cm³的刻度長度由刻度尺可看出為6.00cm，
故活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{h}$=$\frac{4.5c{m}^{3}}{6cm}$=0.75cm²=0.75×10^-4m²．
可計算出大氣壓強的值為：P_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.75×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa．
②拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦這會造成最終測量的結果偏大．
（2）③當吸盤剛好脫離玻璃板時，空氣對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=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{4G}{π{D}^{2}}$；
④吸盤的空氣沒有完全擠出；或吸盤漏氣；或有外部空氣進入吸盤；或吸盤與玻璃板之間有雜質；吸盤的面積測量不準等．
故答案為：（1）①1×10⁵；②偏大；（2）③G； $\frac{4G}{π{D}^{2}}$；④吸盤與玻璃板之間有雜質．

點評 解決本題的關鍵是在弄清測量大氣壓強實的驗原理，然后才能分析出實驗需要注意的事項，才能計算出大氣壓強的值．