Question

3．某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）如圖1，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為30N．
（3）如圖2，用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為6.00cm，計(jì)算出活塞的橫截面積3.33cm²．
（4）計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9×10⁴Pa．
（5）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差較大，請(qǐng)分析，該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)致誤差的原因（請(qǐng)寫(xiě)出兩條即可）
①空氣沒(méi)有排盡；②橡皮帽密封不好．

Answer 1

分析 （1）先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，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，
（3）根據(jù)20cm³的刻度長(zhǎng)度由刻度尺讀出，根據(jù)S=$\frac{V}{L}$計(jì)算出活塞的橫截面積；
（4）測(cè)出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，根據(jù)P_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
（3）從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為20ml=20cm³，這20cm³的刻度長(zhǎng)度由刻度尺可看出全部刻度的長(zhǎng)度L=6.00cm，
用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6.00cm}$=$\frac{10}{3}$cm²≈3.33cm²．
（4）可大氣壓強(qiáng)的值：p_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
（5）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，測(cè)量結(jié)果小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長(zhǎng)度讀數(shù)不準(zhǔn)確等；拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦這會(huì)造成最終測(cè)量的結(jié)果偏大．
故答案為：（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；（3）6.00；3.33；（4）9×10⁴；（5）①空氣沒(méi)有排盡；②橡皮帽密封不好．

點(diǎn)評(píng) 作為一個(gè)不是按課本方法進(jìn)行測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是在弄清實(shí)驗(yàn)的原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的是哪些物理量，怎么才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．