Question

1．某學習小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓的值，實驗操作過程如下：

（1）如圖甲所示，注射器的最大可讀容積為20cm³；用刻度尺測量注射器全部刻度線的總長為6.00cm，可算得活塞的橫截面積為3.33cm²．（保留二位小數）
（2）實驗時，小華把注射器的活塞推至注射器底端然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣做的目的是排盡注射器內的空氣；如圖乙所示，安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當彈簧測力計的示數增大到F=30N時，注射器中的活塞剛開始滑動，則測得大氣壓值p=9×10⁴Pa．
（3）實驗時，若筒內空氣沒有排盡，將導致測得的大氣壓值偏�。蝗艋钊�與注射器內壁間的摩擦較大，將導致測得的大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“不變”或“偏小”）

Answer 1

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的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；根據公式p=$\frac{F}{S}$，將測得的壓力和面積代入公式即可算出壓強的大��；
（3）注射器筒內有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；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）從圖中可以看出，注射器的最大可讀容積為20ml；用刻度尺測量注射器全部刻度線的總長為6.00cm，
活塞的橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6.0cm}$≈3.33cm²=3.33×10^-4m²，
（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，使注射器密封．
由此可計算出大氣壓強的值：p_大=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{3.33×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=≈9×10⁴Pa；
（3）實驗時若注射器內空氣沒有排盡，大氣壓等于注射器內壓強加上拉力產生的壓強，這樣會使得測得的大氣壓值偏�。�若活塞與注射器內壁間的摩擦較大，由p=$\frac{F}{S}$可知，將導致測得，大氣壓值偏大．
故答案為：
（1）20；6.00；3.33；
（2）排盡注射器內的空氣；9×10⁴；
（3）偏小；偏大．

點評 利用注射器測量大氣壓時，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$所以要分別測大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，利用幾何知識可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．