Question

3．小明同學(xué)利用注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺等器材測量大氣壓強(qiáng)的值．實(shí)驗(yàn)步驟如下．

（1）把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，這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）如圖所示，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力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為8.2N．
（3）用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為6cm，注射筒內(nèi)的容積是4.5ml，計(jì)算得到活塞的橫截面積為0.75cm²．
（4）計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為1.09×10⁵Pa．
（5）小明了解到班內(nèi)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)誤差普遍很大，有的偏大，有的偏�。�請分析，該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有（請寫出2條）漏氣，沒排盡空氣．

Answer 1

分析 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=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（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）活塞剛被拉動時，由二力平衡的條件可知：此時大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測力計(jì)的示數(shù)相等；
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長度為6.00cm；注射器的體積為V=4.5ml=4.5×10^-6m³
活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{4.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.0600m}$=7.5×10^-5m²=0.75cm²；
（4）活塞剛被拉動時，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8.2N}{7.5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$≈1.09×10⁵Pa；
（5）實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡或漏氣或拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦引起的．
故答案為：
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；（2）剛開始滑動時；（3）0.75cm²；（4）1.1×10⁵Pa；（5）漏氣；沒排盡空氣．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測量大氣壓強(qiáng)實(shí)的驗(yàn)原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)，才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．