Question

小華利用容積為V的注射器、彈簧測力計設計如圖所示裝置測量大氣壓的值．
（1）為完成實驗，小華還需測量工具：______，用來測量______．（填寫測量的物理量及其表示字母）
（2）實驗前，將注射器的活塞推至注射器的底端，用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是______．
（3）實驗時，水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器的活塞______時，記下彈簧測力計的示數(shù)F，即大氣對活塞的壓力．
（4）大氣壓強的表達式：______．
（5）實驗中由于______會導致最終的大氣壓值偏大．

Answer 1

【答案】分析：（1）壓強等于壓力和受力面積的比值，因此需要測出壓力和受力面積，據(jù)此確定實驗器材；
（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)二力平衡的條件，當活塞剛剛拉動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力；
（4）計算出活塞的面積S，根據(jù)P=就可計算出大氣壓強的大小；
（5）注射器筒內(nèi)有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；若實驗中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大．
解答：解：（1）實驗中需要刻度尺，測出注射器上有刻度的長度L，是為了根據(jù)注射器的容積V計算活塞的橫截面積S，S=；
故答案為：刻度尺；注射器有刻度部分的長度L．
（2）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
故答案為：排出注射器內(nèi)的空氣．
（3）實驗中，當注射器中的活塞剛開始滑動時，此時彈簧測力計通過細繩對活塞的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力，正是利用這一轉換法，將大氣的壓力測量了出來；
故答案為：剛開始滑動．
（4）根據(jù)注射器上的刻度得知容積V，再測出注射器有刻度部分的長度L，則活塞面積S=，彈簧測力計對活塞的拉力為F；
∴大氣壓強P==．
故答案為：．
（5）在實驗過程中，由于活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦，使測得的拉力F變大，所以測量出來的大氣壓總是比實際值要大．
故答案為：活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦．
點評：本題屬實驗探究題，實驗探究題一般對學生的要求都較高，不僅要求學生熟練掌握課本上所學的相關知識，還要求學生具有一定的物理素養(yǎng)．