Question

12．實(shí)驗(yàn)桌上有細(xì)線若干、彈簧測力計一只（量程為5N、分度值為0.2N）、三種規(guī)格的注射器A、B、C （量程分別為20ml、10ml和5ml）、刻度尺一把．要求利用現(xiàn)有器材粗略測量大氣壓強(qiáng)，小王同學(xué)設(shè)計的方案如圖甲、乙所示．

（1）該實(shí)驗(yàn)中以針簡為研究對象，利用二力平衡原理來測出大氣對活塞的壓力．
（2）實(shí)驗(yàn)中，如果針簡內(nèi)空氣沒有排盡，將導(dǎo)致測得的大氣壓值偏�。喝绻�活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測得的大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）小王用注射器A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時在注射器中的活塞剛剛滑動時讀取彈簧測力計的示數(shù)為F．用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為L，則大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式為$\frac{FL}{V}$．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)的原理，才能完成實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充．當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時，二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，此時彈簧測力計的示數(shù)與所受的大氣壓力相等．
（2）注射器筒內(nèi)有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏��；若實(shí)驗(yàn)中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大．
（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，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，故測出注射器全部帶刻度的長度，求出活塞的橫截面積S和測出活塞剛被拉動時的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=FS求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中以針筒為研究對象，當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時，利用二力平衡原理來測出大氣對活塞的壓力．
（2）如果筒內(nèi)空氣沒有排盡，拉力的測量值會偏小，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏��；相反，如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，拉力的測量值會偏大，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏大．
（3）由F=P_大氣S=可知需要記錄：注射器的全部刻度的長L，以用來求活塞的橫截面積；實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大氣壓強(qiáng)P的數(shù)值．
由二力平衡的條件可知：
F=p_大氣S=$\frac{V}{L}$P_大氣
所以，p_大氣=$\frac{FL}{V}$．
故答案為：
（1）二力平衡；（2）偏�。黄�大；（3）$\frac{FL}{V}$．

點(diǎn)評 利用注射器測量大氣壓時，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$所以要分別測大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，利用幾何知識可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．