Question

17． 如圖是小洪同學(xué)做“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．
（1）請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
A．小洪把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器前端的小孔．
B．如圖所示，小洪用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器活塞．當(dāng)注射器的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)是，記下示數(shù)，即等于大氣對(duì)活塞的壓力F．
C．用刻度尺測(cè)出注射器全部的長(zhǎng)度，記為L(zhǎng)，讀出注射器的容積V，則活塞的面積S=$\frac{V}{L}$．
D．最后計(jì)算出此時(shí)大氣壓的數(shù)值p=$\frac{FL}{V}$（寫(xiě)出表達(dá)式）．
（2）實(shí)驗(yàn)中，由于活塞與注射器側(cè)壁之間存在摩擦，這會(huì)導(dǎo)致大氣壓的測(cè)量值偏大（選填“偏大”或“偏小”）．

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(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與所受的大氣壓力相等；因活塞為圓柱體，所以活塞的橫截面積可以通過(guò)公式S=$\frac{V}{L}$來(lái)求出，知道注射器的容積，還需要用刻度尺量出其刻度部分的長(zhǎng)度；利用壓強(qiáng)的公式，代入測(cè)量的數(shù)據(jù)可得出表達(dá)式；
（2）注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦都會(huì)影響拉力的大小，并結(jié)合壓強(qiáng)的計(jì)算公式分析出測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異．

解答 解：（1）B、當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡，因此需要記錄此時(shí)的示數(shù)；
C、注射器是一個(gè)圓柱體形狀，因此，應(yīng)量出其刻度部分的長(zhǎng)度，再讀出空積V，得出活塞的面積S=$\frac{V}{L}$；
D、將測(cè)量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$．
（2）如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大時(shí)，需要的拉力會(huì)更大，因此測(cè)得的結(jié)果將偏大．
故答案為：（1）示數(shù)；長(zhǎng)度；$\frac{V}{L}$；$\frac{FL}{V}$；（2）偏大．

點(diǎn)評(píng) 利用注射器測(cè)量大氣壓時(shí)，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$，所以要分別測(cè)大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓力，利用幾何知識(shí)可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．對(duì)測(cè)量結(jié)果的評(píng)估則主要看是否對(duì)幾個(gè)測(cè)量值造成了影響，造成了怎樣的影響，最后確定是偏大或偏小．