Question

14．小明同學利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值．實驗步驟如下．
（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，這樣做的目的是排凈筒內(nèi)的空氣．
（2）如圖1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，當注射器中的活塞剛開始滑動   時，記下彈簧測力計的示數(shù)為29.9N．
（3）圖2用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為6.00  cm，計算得到活塞的橫截面積為3.33  cm²．
（4）計算得到大氣壓強的數(shù)值為8.97×10⁴Pa．

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=20ml=20cm³
活塞的橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{{20cm}^{3}}{6cm}$=$\frac{10}{3}$cm²=$\frac{10}{3}$×10^-4m²≈3.33×10^-4m²，
（4）已知F=29.9N，
活塞剛被拉動時，大氣壓強的數(shù)值p=$\frac{F}{S}$=$\frac{29.9N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=8.97×10⁴Pa，
故答案為：（1）排凈筒內(nèi)的空氣；
（2）剛開始滑動時；
（3）6.00；3.33；
（4）8.97×10⁴．

點評 解決本題的關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．