Question

1．在測量大氣壓強的實驗中，某同學設計了如圖所示裝置．將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連．
步驟一：向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質量為880g；燒杯質量為100g，活塞面積為7.7×10^-5m²，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計．則此時測出的大氣壓是1.27×10⁵帕．
步驟二：在步驟一的基礎上利用另一注射器從燒杯中緩慢抽水，直到活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質量為460g．（g取10N/kg）
根據(jù)步驟一、步驟二，測得的大氣壓是1.0×10⁵帕，增加步驟二的優(yōu)點是減小實驗誤差．

Answer 1

分析 當注射器中的活塞開始向左滑動時，此時摩擦力與所受的大氣壓力方向相同；當注射器中的活塞開始向右滑動時，此時摩擦力與所受的大氣壓力方向相反．

解答 解：（1）當注射器中的活塞開始向左滑動時，G₁=（0.88+0.1）kg×10N/kg=9.8N，對活塞受力分析：f+F=G₁=9.8N；
此時測出的大氣壓p=$\frac{{F}_{1}}{S}$=$\frac{9.8N}{7.7×1{0}^{-5}{m}^{2}}$≈1.27×10⁵Pa；
（2）當注射器中的活塞開始向右滑動時，G₂=（0.46+0.1）kg×10N/kg=5.6N，對活塞受力分析：F-f=G₂=5.6N；
兩式聯(lián)立解得：F=7.7N；
所以p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.7N}{7.7×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1.0×10⁵Pa．
為減小實驗誤差，增加步驟二．
故答案為：1.27×10⁵；1.0×10⁵；減小實驗誤差．

點評 利用注射器測量大氣壓時，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$，所以要分別得出大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可得出大氣壓力，并知道活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．