Question

8．小明利用如圖所示的裝置測量本地大氣壓的大小，其中彈簧測力計和2mL注射器的自重可忽略不計，活塞與針筒之間氣密性很好，為減小活塞與針筒之間的摩擦，小明找來潤滑油涂在活塞與針筒壁上，他進行了如下實驗．他將活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔．當彈簧測力計示數(shù)為5.1N時，針筒開始向右移動，又測得針筒全部刻度的總長度為4cm，則本地大氣壓強的測量值為1.02×10⁵Pa．小明發(fā)現(xiàn)將活塞推至底端時，注射器前端小孔內的氣體無法排盡，這將使得大氣壓的測量值偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 因活塞為圓柱體，所以活塞的橫截面積可以通過公式S=$\frac{V}{L}$來求出，知道注射器的容積，還需要用刻度尺量出其刻度部分的長度；利用壓強的公式，代入測量的數(shù)據(jù)可得出表達式；當注射器漏氣時，會造成拉力F偏小，在面積S不變時，所測量的大氣壓值會偏�。�

解答 解：注射器是一個圓柱體形狀，因此，應量出其刻度部分的長度，再讀出空積V，得出活塞的面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2c{m}^{3}}{4cm}$=0.5cm²，
將測量結果代入壓強公式得：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{5.2N}{0.5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.02×10⁵Pa；當注射器氣體無法排盡時，拉力F的值會減小，所以所測大氣壓值會偏�。�
故答案為：1.02×10⁵；偏�。�

點評 利用注射器測量大氣壓時，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$所以要分別測大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，利用幾何知識可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．對測量結果的評估則主要看是否對幾個測量值造成了影響，造成了怎樣的影響，最后確定是偏大或偏�。�