Question

11．實驗：測量大氣壓強的值．
【實驗器材】注射器、彈簧測力計、刻度尺
【實驗步驟】
（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，這樣做的目的是排除筒內(nèi)空氣，防止外界空氣進入．
（2）如圖所示，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，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，記下彈簧測力計的示數(shù)為8.2N．
（3）用尺測出注射器全部刻度的長度為6.00cm，計算活塞的橫截面積為0.75cm²．
（4）根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$計算得到大氣壓強的數(shù)值為1.09×10⁵Pa．
（5）小明了解到班內(nèi)同學(xué)的實驗誤差普遍很大，有的偏大，有的偏小，請分析，該實驗過程中導(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 本實驗的原理是：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：此時大氣壓強產(chǎn)生的壓力和彈簧測力計的示數(shù)相等．
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長度為6.00cm；注射器的體積為V=4.5ml=4.5×10^-6m³
活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{4.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.0600m}$=7.5×10^-5m²=0.75cm²．
（4）活塞剛被拉動時，
大氣壓強的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8.2N}{7.5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$≈1.09×10⁵Pa．
（5）實驗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）排除筒內(nèi)空氣，防止外界空氣進入；
（2）剛被拉動；
（3）6.00；0.75；
（4）p=$\frac{F}{S}$；1.09×10⁵；
（5）①空氣沒有排盡；②注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

點評 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測量大氣壓強實的驗原理，然后才能分析出實驗需要注意的事項，才能計算出大氣壓強的值．