Question

18．某學習小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓值．
（1）圖甲注射器的最大可讀容積為20ml，用手指
堵住注射器的小孔，發(fā)現(xiàn)要拔出活塞很費力，這是因為大氣壓的作用．
（2）實驗時，先把注射器的活塞推至注射器底端，目的是排盡注射器中的空氣
（3）然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按圖乙安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當彈簧測力計的示數(shù)增大到F=28N時，注射器中的活塞剛開始滑動，則測得大氣對活塞產(chǎn)生的壓力是28N，已知活塞的面積是S=4cm²，則可求出大氣壓強p=7×10⁴Pa．
（4）實驗時若筒內(nèi)空氣沒有排盡，將導致測得大氣壓值偏�。蝗艋钊�與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導致測得大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（5）如果實驗中所用的彈簧測力計的量程是0～5N，要測出大氣壓的值，你認為實驗中所選注射器的橫截面積應盡量小一些．（選填“大一些”或“小一些”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)注射器上刻度直接讀出最大容積即可；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；
（2）實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內(nèi)部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；
（3）根據(jù)二力平衡條件可知，當活塞剛好運動時，活塞受到的拉力和大氣壓對活塞的壓力大小相等；然后根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強；
（4）注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦都會影響拉力的大小，并結(jié)合壓強的計算公式分析出測量值與真實值之間的差異；
（5）根據(jù)公式F=pS可知：面積越大的吸盤受到的壓力越大，所以我們選小一些的就更實用了．

解答 解：（1）從圖中可以看出，注射器的最大容積為20ml；排凈注射器中的空氣，在拉動時，大氣壓的力量才會將活塞緊緊地壓住，因此拔出活塞會很費力．
（2）實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，使注射器密封．
（3）當彈簧測力計的示數(shù)增大到F=28N時，注射器中的活塞剛開始滑動時，活塞受到的拉力和大氣壓對活塞的壓力是一對平衡力，因此大氣壓對活塞的壓力為28N；
此時的大氣壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{28N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa．
（4）當筒內(nèi)空氣沒有排盡時，筒內(nèi)空氣會對活塞產(chǎn)生一個壓力，因此測得的大氣壓值將偏�。蝗绻�活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大時，需要的拉力會更大，因此測得的結(jié)果將偏大．
（5）根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$得：S=$\frac{F}{p}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{5}Pa}$=5×10^-5m²=0.5cm²，所以根據(jù)彈簧測力計的量程要求，吸盤的面積小一些的更切合實際；
故答案為：（1）大氣壓；（2）排盡注射器中的空氣；（3）28；7×10⁴；（4）偏��；偏大；（5）小一些．

點評 本題考查了大氣壓的測量方法以及物體受力分析，本題的關(guān)鍵：一是壓強公式的靈活運用，二是二力平衡條件的應用．