Question

【題目】小虎同學利用注射器、彈簧測力計和刻度尺估測大氣壓的值．設(shè)計的方案如圖所示，請回答下列問題：將活塞推至注射器頂端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，排盡空氣；實驗中，小虎同學水平向右緩慢拉動注射器筒，當活塞剛好被拉動時，讀取彈簧測力計的示數(shù)；
（1）實驗室有甲、乙兩個注射器，活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2 ， 若彈簧測力計量程為10N，實驗時應(yīng)選用（選填“甲”或“乙”）注射器．
（2）下面是小虎同學記錄實驗情況的表格，請將空白處內(nèi)容補充完整

大氣對活塞的壓力F/N	活塞的橫截面積S/cm2	大氣壓強的值p/Pa
6.0	0.5	。

（3）根據(jù)計算出的大氣壓的數(shù)值請你分析，該數(shù)據(jù)與標準大氣壓不相同的原因可能是 ， 為減小該因素對實驗結(jié)果的影響小明對小虎同學所做實驗進行改進：“在原實驗基礎(chǔ)上，取下橡皮帽，將活塞推到注射器底端后，再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計的示數(shù)為1.0N”這一實驗步驟，小明計算出的大氣壓強Pa．

Answer 1

【答案】
（1）甲
（2）1.2×105
（3）活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力；1.0×105
【解析】解：（1）因甲、乙兩個注射器，活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2 ， 當大氣壓約為105Pa，當面積為2cm2 ， 即0.0002m2時，
由p= 可得，F(xiàn)=pS=105Pa×0.0002m2=20N，
因為已知彈簧測力計量程為10N，超過了測力計的量程，
所以實驗時應(yīng)選用甲注射器．（2）從表中數(shù)據(jù)可知，大氣壓力F=6N，活塞面積S=0.5cm2 ，
所測大氣壓強：p= = =1.2×105Pa，
故表格處應(yīng)填：1.2×105 ． （3）由計算結(jié)果可知，求得的大氣壓的數(shù)值大于標準大氣壓，原因可能是活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時，拉力F大于大氣對活塞的壓力，從而使測量值偏大．
再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計的示數(shù)為1.0N，是活塞與筒壁的摩擦力F1 ， 所以，大氣對活塞產(chǎn)生的壓力實際為F′=F﹣F1=6N﹣1.0N=5N，
計算出的大氣壓強p′= = =1.0×105Pa．
所以答案是：（1）甲；（2）1.2×105；（3）活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力；1.0×105 ．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解大氣壓強的測量方法的相關(guān)知識，掌握大氣壓強的測量：大氣壓強實驗是1643年意大利科學家托里拆利首先做出的，托里拆利實驗也證明了自然界中真空的存在 1標準大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當于質(zhì)量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強．