Question

17．如圖甲所示，小明依據(jù)課本的實驗方案測量本地的大氣壓值．實驗中當注射器的活塞剛開始滑動時記下彈簧測力計的示數(shù)為4.5N；所用一次性注射器的最大刻度為2mL；注射器全部刻度的長度為4cm；

（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出的大氣壓強為9×10⁴Pa．
（2）為判斷實驗結果的準確性，小明利用自家汽車里的“胎壓計”測量實際的大氣壓，示數(shù)如圖乙所示，其值為1×10⁵Pa．
（3）對比兩次實驗結果，小明認為實驗中存在下列原因，其中可能的是AC．
A．注射器中有空氣未全部排盡    B．活塞與注射器筒壁間摩擦較大  C．彈簧測力計示數(shù)沒有讀準
（4）小明還發(fā)現(xiàn)：如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力．由此小明猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積變小，壓強變大（填變大、變小或不變）

Answer 1

分析 （1）已知注射器的最大刻度和全部刻度的長度，可求得注射器活塞的橫截面積，又知道彈簧測力計的示數(shù)為4.5N，再利用p=$\frac{F}{S}$可計算出的大氣壓強；
（2）根據(jù)“胎壓計”指針位置即可讀數(shù)，然后進行單位換算即可；
（3）如果活塞與注射器內(nèi)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，從而影響測量結果；
（4）在溫度不變的條件下，一定質(zhì)量氣體的體積減小，氣體的壓強增大．

解答 解：（1）已知V=2ml=2cm³=2×10^-6m³，L=4cm=0.04m，
則S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.04m}$=5×10^-5m²，
大氣壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4.5N}{5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa；
（2）由“胎壓計”指針位置可知，實際的大氣壓p′=100kPa=100×1000Pa=1×10⁵Pa；
（3）如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在較大的摩擦力，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，而根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出的大氣壓強小于實際大氣壓，所以不可能是活塞與注射器筒壁間摩擦較大．
（4）在推活塞的過程中，活塞下面空間內(nèi)氣體的體積越��；越推越費力，說明氣體壓力越大，由此可知，氣體的壓強越大．
故答案為：（1）9×10⁴；（2）1×10⁵；（3）AC；（4）變大．

點評 本題屬實驗探究題，實驗探究題一般對學生的要求都較高，不僅要求學生熟練掌握課本上所學的相關知識，還要求學生具有一定的物理素養(yǎng)．