Question

【題目】小明利用最大刻度值標(biāo)有2．5 mL的一次性注射器等器材，對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè)量。其實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a．將活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔;

b．用細(xì)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，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，如圖所示．當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7．5N;

c．測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4cm;

d．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，算出大氣壓的值．

（1）實(shí)驗(yàn)所用的器材為:注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽和 ．

（2）注射器活塞的橫截面積是 cm2，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算大氣壓強(qiáng)是 Pa．

（3）小紅對(duì)小明所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在完成a、b步驟、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1．2N”這一實(shí)驗(yàn)步驟，這是為了 ．小紅計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)是 Pa．（用科學(xué)計(jì)數(shù)法，保留兩位小數(shù)）

（4）同學(xué)們?cè)谟懻摃r(shí)提出了本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的可能原因如下:

①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體

②活塞與注射器筒壁間有摩擦

③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)

④活塞與注射器筒壁不完全密封

上述原因中一定會(huì)使測(cè)量值小于真實(shí)值的是 ．

A．①③④ B．①④ C．②③ D．①②④

Answer 1

【答案】（1）刻度尺；（2）0．625cm2；1．2×105 Pa；

（3）減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；1．01×105 Pa；

（4）C

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出注射器的長(zhǎng)度，因此除了：注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水，還要有刻度尺；

（2）讀圖可知，注射器容積為2．5ml，即2．5cm3 ，注射器全部刻度的長(zhǎng)度L=4cm，因?yàn)樽⑸淦鳛閳A柱體，根據(jù)其體積公積可得，S=V/L=2．5cm3/4cm=0．625cm2

實(shí)驗(yàn)時(shí)，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=7．5N，這就是大氣對(duì)活塞的壓力，將其代入公式得，p=F/S=7．5N/0．625×104m2=1．2×105 Pa；

（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(shí)，拉力F大于大氣對(duì)活塞的壓力，從而使測(cè)量值偏大．所以小紅添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)”這一實(shí)驗(yàn)步驟，是為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F=1．2N時(shí)，將其代入公式得，p=F/S=1．2N/0．625×104m2=1．01×105 Pa；

（4）根據(jù)壓強(qiáng)公式P=F/S，受力面積一定，活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變

小，算出的大氣壓會(huì)偏小；活塞與注射器筒壁不完全密封也是同理偏小，活塞與注射器筒壁間有摩擦，或沒(méi)有讀準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都會(huì)使力的測(cè)量值偏大，算出的大氣壓會(huì)偏大，故選C