Question

如圖所示，某學(xué)習(xí)小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓的值．
（1）圖中注射器的最大可讀容積為______cm³，用刻度尺測量注射器有刻度部分的總長度為8.0cm，可算得活塞的橫截面積為______cm²．
（2）實驗時，首先要把注射器的活塞推至注射器筒底端．目的是______，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按圖安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動時，彈簧測力計的示數(shù)增大到F=26.0N．則測得大氣壓值是p=______Pa．
（3）實驗中，彈簧測力計通過細繩對活塞的拉力與______是一對平衡力．
（4）實驗中，如果筒內(nèi)空氣沒有排盡，將導(dǎo)致測得的大氣壓值______；如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測得的大氣壓值______．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

【答案】分析：（1）注射器的容積可通過圖中讀出，其單位為ml，注射器是圓柱體，利用公式V=SL的變形，可求其橫截面積的大小；
（2）實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內(nèi)部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；根據(jù)公式p=，將測得的壓力和面積代入公式即可算出壓強的大小；
（3）根據(jù)二力平衡的條件，當(dāng)活塞剛剛拉動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力；
（4）注射器筒內(nèi)有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏��；若實驗中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大．
解答：解：（1）讀圖可知，注射器容積為20ml，即20cm³．因為注射器為圓柱體，根據(jù)其體積公積可得，S===2.5cm²；
（2）實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣．彈簧測力計的示數(shù)F=26.0N，這就是大氣對活塞的壓力，將其代入公式得，p===1.04×10⁵Pa；
（3）實驗中，當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動時，此時彈簧測力計通過細繩對活塞的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力，正是利用這一轉(zhuǎn)換法，將大氣的壓力測量了出來；
（4）如果筒內(nèi)空氣沒有排盡，拉力的測量值會偏小，根據(jù)公式p=，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏��；相反，如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，拉力的測量值會偏大，導(dǎo)致測得的大氣壓值偏大．
故答案為：
（1）20，2.5；
（2）排出注射器內(nèi)的空氣；1.04×10⁵；
（3）大氣對活塞的壓力；
（4）偏小，偏大．
點評：解答本題首先要明確測量所依據(jù)的原理，即壓強的公式p=，實驗中圍繞測量大氣的壓力F和受力面積S進行，而大氣的壓力就是剛好拉動活塞時，彈簧測力計的拉力，這里利用了二力的平衡；而受力面積的大小則可以通過圓柱體的體積公式進行計算，這里的體積就是注射器的容積，而刻度的長則需要用刻度尺進行測量．從這些基本的原理和方法入手，即可逐一解答本題中的問題．