Question

9．某學(xué)習(xí)小組利用注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺等器材粗測大氣壓值．（注射器活塞的面積4cm²）
（1）圖甲是注射器上的全部刻度線，注射器的最大可讀容積為20cm³．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明把注射器的活塞推至注射器底端，排盡筒內(nèi)空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按圖乙所示安裝好器材，水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)彈簧測力計(jì)的示數(shù)增大到F=28.0N時(shí)，注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)，則測得大氣壓值p=7×10⁴ Pa．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒有排盡，將導(dǎo)致測得大氣壓值偏��；若活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測得大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）注射器的容積可通過圖中讀出，其單位為ml，注射器是圓柱體，利用公式V=SL的變形，可求其橫截面積的大小；
（2）實(shí)驗(yàn)中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動(dòng)活塞時(shí)，注射器內(nèi)部會(huì)接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$，將測得的壓力和面積代入公式即可算出壓強(qiáng)的大�。�
（3）注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會(huì)偏��；若實(shí)驗(yàn)中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會(huì)偏大，本實(shí)驗(yàn)的測量原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，再向外拉活塞，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，故測出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)P_大氣求出大氣壓強(qiáng)的值．實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的．

解答 解：（1）從圖中可以看出，注射器的最大可讀容積為20ml；
（2）由此可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值：p_大=$\frac{F}{S}$=$\frac{28.0N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)若注射器內(nèi)空氣沒有排盡，大氣壓等于注射器內(nèi)壓強(qiáng)加上拉力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這樣會(huì)使得測得的大氣壓值偏�。�拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦，則測得的拉力F變大，這會(huì)造成最終測量的結(jié)果偏大．
故答案為：（1）20ml；（2）7×10⁴；（3）偏��；偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了大氣壓的測量方法，解答本題首先要明確測量所依據(jù)的原理，即壓強(qiáng)的公式p=$\frac{F}{S}$，實(shí)驗(yàn)中圍繞測量大氣的壓力F和受力面積S進(jìn)行，而大氣的壓力就是剛好拉動(dòng)活塞時(shí)，彈簧測力計(jì)的拉力，這里利用了二力的平衡；從這些基本的原理和方法入手，即可逐一解答本題中的問題．