Question

14．小明同學(xué)利用注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺等器材測量大氣壓強(qiáng)的值．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）如左下圖所示，用細(xì)尼龍繩住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為8.1N．測量大氣對活塞的壓力F應(yīng)用的是二力平衡的原理．
（3）右下圖中，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為8.00cm，計(jì)算得到活塞的橫截面積為0.5625cm²．
（4）所測大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為1.44×10⁵Pa．
（5）小明了解到班內(nèi)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)誤差普遍很大，而且是有的偏大，有的偏�。�請分析，該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有（請寫出兩條）①空氣沒有排盡；②注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)的原理是：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，這個力的大小為F=p大氣S，故測出注射器全部帶刻度的長度，求出活塞的橫截面積S和測出活塞剛被拉動時的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）活塞剛被拉動時，由二力平衡的條件可知：此時大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測力計(jì)的示數(shù)相等．
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長度為8.00cm；注射器的體積為V=4.5ml=4.5×10^-6m³，
活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{4.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.08m}$=5.625×10^-5m²=0.5625cm²．
（4）活塞剛被拉動時，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8.1N}{5.625×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1.44×105Pa．
（5）實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦引起的．
故答案為：
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；
（2）剛被拉動；二力平衡；
（3）8.00；0.5625；
（4）1.44×10⁵；
（5）①空氣沒有排盡；②注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測量大氣壓強(qiáng)實(shí)的驗(yàn)原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)，才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．