Question

景范中學(xué)某物理探究小組用注射器、量程足夠大的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺去測(cè)大氣壓的值．主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B．用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，如圖所示，當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（即大氣對(duì)活塞的壓力）；
C．讀取注射器的容積V；
D．用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)L．

（1）完成實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是

 

．
（2）活塞的橫截面積S=

 

．
（3）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟將記錄表格的第一行欄目補(bǔ)充完整（不要求填入實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)）．

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	注射器的容積V/m3		活塞的橫截面積S/m2

（4）計(jì)算大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式為p=

 

．
（5）由于注射器漏氣會(huì)導(dǎo)致所測(cè)量的大氣壓值

 

．（選填“偏小”或“偏大”）

Answer 1

分析：（1）注射器內(nèi)的空氣排不凈時(shí)，里面的氣體會(huì)產(chǎn)生向外的壓力，而使所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)比實(shí)際數(shù)值偏��；
（2）當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下容積V，量出它的刻度的長(zhǎng)L，利用S=

V

L

即可求出活塞的橫截面積；
（3）測(cè)量大氣壓值的方法是根據(jù)測(cè)量某一特定面積上受到的大氣壓力，再通過p=

F

S

計(jì)算獲得的；圍繞這一目的可知，還需要測(cè)量注射器的全部刻度的長(zhǎng)L以用來求活塞的橫截面積；實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大氣壓強(qiáng)p的數(shù)值；
（4）將S=

V

L

代入壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=

F

S

可以得出大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式；
（5）實(shí)驗(yàn)中注射器筒中的空氣不可能完全排出，再者拉動(dòng)活塞后也可能有少量空氣進(jìn)入，因此會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果．

解答：解：（1）注射器的活塞推至注射器筒的底端，會(huì)把注射器的空氣排掉，減少注射器內(nèi)空氣對(duì)活塞的作用，從而減小誤差．
（2）根據(jù)V=SL得：活塞的橫截面積S=

V

L

． 
（3）由F=p_大氣S可知需要記錄：注射器的全部刻度的長(zhǎng)L，以用來求活塞的橫截面積；實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大氣壓強(qiáng)p的數(shù)值．

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	注射器的容積V/m3	注射器全部刻度的長(zhǎng)L/m	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強(qiáng)p/Pa

（4）由二力平衡的條件可知：F=p_大氣S=p_大氣×

V

L

，
則p_大氣=

FL

V

．
（5）注射器漏氣時(shí)，里面的氣體會(huì)產(chǎn)生向外的壓力，使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，所以導(dǎo)致所測(cè)量的大氣壓值偏�。�
故答案為：
（1）排盡針筒內(nèi)空氣；
（2）

V

L

；
（3）如上表所示；
（4）

FL

V

；
（5）偏小．

點(diǎn)評(píng)：本題的綜合性較強(qiáng)，既考查了二力平衡條件的應(yīng)用、大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)、固體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=

F

S

等知識(shí)點(diǎn)，又考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力．