Question

5．實驗桌上有彈簧測力計一只（量程為5N、分度值為0.2N）、三種規(guī)格的注射器A、B、C（量程分別為20ml、10ml 和2ml ）、刻度尺一把．要求利用現(xiàn)有器材粗略測量大氣壓強．某同學選定器材并設計方案如圖所示．

請回答下列問題：
（1）實驗中，應該在注射器活塞活塞剛開始滑動時時，讀取彈簧測力計的示數(shù)；
（2）該同學在實驗時發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計被拉到5N時，活塞仍沒有移動．欲仍然采用此方案完成實驗，需作的改進是：換用2mL的小注射器；
（3）該同學正確操作，發(fā)現(xiàn)測出的結果誤差較大，請你指出其中的一個原因活塞與筒壁間有摩擦．

Answer 1

分析 （1）注射器內(nèi)的空氣我們要事先排凈，拉動活塞滑動時的拉力就約等于大氣對活塞的壓力；
（2）壓力的大小跟活塞的作用面積有關，在大氣壓強一定時，面積越小，壓力會越小，所以應選擇較小的注射器；
（3）實驗中，空氣沒有排凈、活塞與注射器筒的摩擦、讀數(shù)時機的選擇等都會影響到測量的結果．

解答 解：（1）當活塞剛開始滑動時，說明拉力正好克服了大氣的壓力，是一對平衡力，此時彈簧測力計的示數(shù)就等于大氣產(chǎn)生的壓力；
（2）因為大氣的壓強是一定的，根據(jù)公式F=pS，受力面積越小，壓力也會越小，所以當彈簧測力計量程不夠時，可換用量程更小的2ml的注射器；
（5）注射器活塞與筒壁間有摩擦，測得的讀數(shù)偏大，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$計算的結果會偏大．
故答案為：（1）活塞剛開始滑動時；（2）換用2mL的小注射器；（3）活塞與筒壁間有摩擦．

點評 此類實驗依據(jù)p=$\frac{F}{S}$，彈簧測力計測出的拉力正好是大氣對活塞的壓力，活塞的橫截面積就是力的作用面積，這樣就可以求出大氣壓強了．但受客觀條件的影響，此實驗卻難保測量的準確性．