Question

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(kāi)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)度L．
（1）測(cè)大氣對(duì)活塞的壓力運(yùn)用的物理知識(shí)是________．
（2）活塞的橫截面積S=________．
（3）計(jì)算大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式為p=________．
（4）該探究小組發(fā)現(xiàn)測(cè)量出的大氣壓值與實(shí)際氣壓相差很大，經(jīng)分析一致認(rèn)為，由于步驟A中沒(méi)能排盡注射器中空氣，因而在步驟B中，選擇剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)記下測(cè)力計(jì)示數(shù)做法不妥．因而對(duì)實(shí)驗(yàn)作了如下改進(jìn)：
步驟A．注射器中放少量油，將活塞推至注射器筒的底端．
該小組認(rèn)為放油比放水效果好，理由是________（寫(xiě)出一點(diǎn)）．

Answer 1

解：（1）當(dāng)注射器的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)二力平衡的條件可知，活塞受到的大氣壓力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；因此該實(shí)驗(yàn)過(guò)程運(yùn)用了二力平衡的物理知識(shí)．
（2）活塞的橫截面積：S=．
（3）由二力平衡的條件可知：F=P_大氣S=P_大氣×，
即：P_大氣=．
（4）注射器中放少量油，再將活塞推至注射器筒的底端；放油比放水的優(yōu)點(diǎn)：①水比油容易蒸發(fā)；②油比水的潤(rùn)滑效果好；③油比水的密封效果好．
故答案為：（1）二力平衡；（2）；（3）；（4）油比水的潤(rùn)滑效果好．
分析：（1）這一測(cè)量大氣壓值的方法是根據(jù)二力平衡的原理測(cè)量大氣壓作用在一定面積上的大氣壓力；
（2）當(dāng)注射器的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下容積V，量出它的刻度的長(zhǎng)L，利用S=即可求出活塞的橫截面積；
（3）根據(jù)測(cè)出的壓力和活塞的橫截面積，利用p=得出大氣壓的表達(dá)式；
（4）注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變小，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏��；若實(shí)驗(yàn)中摩擦較大，則測(cè)得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏大；在注射器內(nèi)放少量油既可以排盡空氣，又可以起潤(rùn)滑作用，同時(shí)密封效果也很好．
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=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(wèn)題的能力．