Question

某課外興趣小組用容積為20cm³的注射器、彈簧測力計(jì)、刻度尺各一只，設(shè)計(jì)了一個估測大氣壓強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：
A、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用-個橡皮帽封住注射器的小孔；
B、如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒．當(dāng)注射器中的活塞剛開始移動時，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為18N；
C、用刻度尺測出

 

的長度，為10cm．
思考并回答：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是

 

．
（2）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟C中的空缺：

 

．
（3）用測得和記錄的物理量計(jì)算大氣壓強(qiáng)值p=

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)時，有的同學(xué)測量結(jié)果偏大，有的偏�。�若筒內(nèi)空氣沒有排盡，將導(dǎo)致測得的大氣壓強(qiáng)值

 

；若注射器活塞與內(nèi)壁間摩擦太大，將導(dǎo)致測得的大氣壓強(qiáng)值

 

．（偏大/偏小/不變）．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是p=

F

S

，F(xiàn)就是大氣對注射器的壓力，可通過彈簧測力計(jì)的拉力讀出，S是注射器的橫截面積，可通過注射器的容積和長度計(jì)算得出．實(shí)驗(yàn)中要先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣拉動時才能形成真空，拉力的讀出是最容易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)之一．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是為了排出注射器中的空氣，并利用橡皮帽堵住使空氣不再進(jìn)入；
（2）根據(jù)圓柱體求面積的公式S=

V

L

，必須量出全部刻度的長L才能計(jì)算出橫截面積的大小；
（3）大氣壓強(qiáng)p=

F

S

=

18N

2×10-5m3 0.1m

=9×10⁴Pa，
（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，如果注射器內(nèi)的空氣沒有完全排凈，則測量出來的大氣壓總是比實(shí)際值要小．
若注射器活塞與內(nèi)壁間摩擦太大，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)F增大，由壓強(qiáng)公式可知，將導(dǎo)致測得的大氣壓強(qiáng)值偏大．
故答案為：注射器全部刻度；
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；（2）注射器全部刻度；（3）9×10⁴Pa；（4）偏小；偏大．

點(diǎn)評：了解這一實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理，才能搞清每一步設(shè)計(jì)的理由，也才能通過公式求出大氣壓的值．在分析誤差時，一般由于排不凈空氣會使結(jié)果偏小，而拉動時摩擦力較大則會使結(jié)果偏大．