Question

14．小明利用標(biāo)有2.5mL的一次性注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、等器材，對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè)量．
（1）該實(shí)驗(yàn)中缺一個(gè)器材是刻度尺．
（2）該實(shí)驗(yàn)必須在水平方向上進(jìn)行測(cè)量是為了排除注射器自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（3）下面是記錄實(shí)驗(yàn)情況的表格，請(qǐng)將其中兩項(xiàng)空白處內(nèi)容補(bǔ)充完整．

大氣壓力F/N	注射器容積V/ml	①注射器全部刻度的長(zhǎng)度L/cm	活塞面積S/cm2	大氣壓強(qiáng)p/Pa
7.5	2.5	4	0.625	②1.2×105

（4）小明發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差很大，對(duì)此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)；④活塞與注射器筒壁不完全密封．上述原因可能會(huì)使測(cè)量值大于真實(shí)值的是C．
A．①③B．①④C．②③D．②④．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是p=$\frac{F}{S}$，實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出注射器刻度部分的長(zhǎng)度，因此還要有刻度尺．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若彈簧測(cè)力計(jì)不在水平方向，由于彈簧測(cè)力計(jì)受重力的作用，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)增大，測(cè)量的誤差增大，故托住彈簧測(cè)力計(jì)保持在水平方向的目的是消除彈簧測(cè)力計(jì)的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響．
（3）根據(jù)注射器的容積公式V=SL可以求出刻度部分的長(zhǎng)度，與表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知①為有刻度部分的長(zhǎng)度，并寫出物理量的符號(hào)和單位；已知測(cè)得的大氣壓力和活塞面積代入公式p=$\frac{F}{S}$可算出大氣壓強(qiáng)的大小．
（4）注射器筒內(nèi)有空氣或沒(méi)有讀準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值小于真實(shí)值．
如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時(shí)，拉力F大于大氣對(duì)活塞的壓力，從而影響測(cè)量結(jié)果．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是p=$\frac{F}{S}$，為了測(cè)出活塞的面積，根據(jù)注射器的容積公式V=SL可知，需要測(cè)出刻度部分的長(zhǎng)度，因此還需要的器材是刻度尺．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若彈簧測(cè)力計(jì)不在水平方向，由于彈簧測(cè)力計(jì)受重力的作用，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)增大，測(cè)量的誤差增大，所以托住彈簧測(cè)力計(jì)保持在水平方向的目的是消除彈簧測(cè)力計(jì)的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度．
（3）從表中數(shù)據(jù)可知，注射器容積V=2.5mL=2.5cm³，活塞面積S=0.625cm²，
根據(jù)注射器的容積公式V=SL可得，刻度部分的長(zhǎng)度：L=$\frac{V}{S}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{0.625c{m}^{2}}$=4cm，
與表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知，①處應(yīng)為：刻度部分的長(zhǎng)度L/cm；
已知大氣壓力F=7.5N，活塞面積S=0.625cm²，
所測(cè)大氣壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa，故表格②處應(yīng)填：1.2×10⁵．
（4）根據(jù)壓強(qiáng)公式p═$\frac{F}{S}$可知，受力面積一定，
①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；會(huì)使拉力變小，算出的大氣壓會(huì)偏�。�
②活塞與注射器筒壁間有摩擦，會(huì)使力的測(cè)量值偏大，算出的大氣壓會(huì)偏大；
③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)，會(huì)使力的測(cè)量值偏大或偏小，算出的大氣壓也可能偏大，也可能偏�。�
④活塞與注射器筒壁不完全密封，會(huì)使拉力變小，算出的大氣壓會(huì)偏�。�
因此可能會(huì)使測(cè)量值大于真實(shí)值的是②③．
故選C．
故答案為：（1）刻度尺；（2）排除注射器自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；（3）注射器全部刻度的長(zhǎng)度L/cm；1.2×10⁵；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題屬實(shí)驗(yàn)探究題，實(shí)驗(yàn)探究題一般對(duì)學(xué)生的要求都較高，不僅要求學(xué)生熟練掌握課本上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)．