Question

18．石華利用注射器（規(guī)格4.5mL）、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓的值．步驟如下：

（1）把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，其目的是排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8.2N．
（3）測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為6.00cm，活塞的橫截面積為0.75cm²．
（4）算出大氣壓強(qiáng)的值為1.09×10⁵Pa，此測(cè)量值要比實(shí)際大氣壓略為偏小．

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(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=p_大氣S，故測(cè)出注射器全部帶刻度的長(zhǎng)度，求出活塞的橫截面積S和測(cè)出活塞剛被拉動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)，由二力平衡的條件可知：此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等．
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長(zhǎng)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=$\frac{V}{L}$=$\frac{4.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.06m}$=7.5×10^-5m²=0.75cm²．
（4）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8.2N}{7.5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$≈1.09×10⁵Pa．
由于注射器內(nèi)無(wú)法抽成真空，所以實(shí)際拉開(kāi)的力要比理論上計(jì)算出的拉力小，此測(cè)量值要比實(shí)際大氣壓略為偏�。�
故答案為：
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)；
（3）6.00；0.75；
（4）1.09×10⁵；小．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測(cè)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．