Question

2．某課外興趣小組用容積為20cm³的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺各一只，設(shè)計(jì)了一個(gè)估測(cè)大氣壓強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后，用一個(gè)橡皮帽堵住注射器的小孔．
（2）如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴在注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右勻速拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞移動(dòng)到某一位置時(shí)，立即記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為18N．
（3）用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度長(zhǎng)度L為10cm．請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)資料算出大氣壓的值．

Answer 1

分析 此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)在于利用公式p=$\frac{F}{S}$，想辦法求出活塞橫截面所受的大氣壓力和活塞的橫截面積，進(jìn)而求出大氣壓強(qiáng)的大小．求大氣壓力利用了它與拉力是一對(duì)平衡力，而求活塞的橫截面積則利用了圓柱體體積的公式．

解答 解：因?yàn)樽⑸淦魍彩且粋�(gè)圓柱體，根據(jù)圓柱體體積的公式V=SL可得，圓柱體的橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{10cm}$=2cm²=2×10^-4m²．
當(dāng)拉力勻速拉動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與大氣給予活塞的壓力是一對(duì)平衡力，所以p=$\frac{F}{S}$=$\frac{18N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
答：大氣壓的值為9×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 類似的實(shí)驗(yàn)只能用于粗略測(cè)量大氣壓的大�。�計(jì)算時(shí)從基本原理出發(fā)，把握好公式的運(yùn)用，注意單位的統(tǒng)一才能確保正確算出大氣壓的值．