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【題目】小明利用最大刻度值標有2.5mL的一次性注射器等器材,對大氣壓的值進行測量。其實驗步驟如下:

a.先讓注射器吸入少量水,然后將活塞推至注射器底端,當注射器的小孔充滿水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔。

b.用細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,然后水平向右慢慢地拉動注射器筒,如圖所示。當注射器中的活塞剛開始滑動時,記下彈簧測力計的示數為7.5N。

c.測出注射器全部刻度的長度為4cm。

d.根據測量數據,算出大氣壓的值。

(1)實驗所用的器材為:注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水和____。

(2)根據實驗數據計算出的大氣壓強是____Pa。

(3)小明發(fā)現,同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大,對此小明與同學找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測力計的示數沒有讀準;④活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會使測量值小于真實值的是____。

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

(4)小紅對小明所做實驗進行改進,在完成a、b步驟、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,記下彈簧測力計的示數為1.2N”這一實驗步驟,這樣做的目的是:___________________________________。

【答案】(1)刻度尺;

(2)1.2×105;

(3)B;

(4)測出活塞與筒壁間的摩擦,減小摩擦力對實驗結果的影響

【解析】

試題分析:(1)該實驗的實驗原理是p=FS,實驗中要測出注射器的長度,因此除了:注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水,還要有刻度尺;

(2)讀圖可知,注射器容積為2.5ml,即2.5cm3 .注射器全部刻度的長度L=4cm,因為注射器為圓柱體,

根據其體積公積可得,S=V/L=2.5cm34cm=0.625cm2 ;實驗時,彈簧測力計的示數F=7.5N,這就是大氣對活塞的壓力,將其代入公式得,p=F/S=7.5N/0.625×104m2/=1.2×105 Pa

(3)活塞與注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體,都會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏;活塞與注射器筒壁間有摩擦會導致測量值大于真實值;彈簧測力計的示數沒有讀準,拉力可能變大,也可能變;活塞與注射器筒壁不完全密封,會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏小,故選B;

(4)如果活塞與注射器內壁間存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡時,拉力F大于大氣對活塞的壓力,從而使測量值偏大,所以小紅的這一實驗步驟,是為了減小摩擦力對實驗結果的影響。

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