Question

19．同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行估測(cè)大氣壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先讀出注射器的最大刻度為V，用刻度尺量出其全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；然后按照如圖所示的過程，沿水平方向慢慢的拉注射器（甲圖沒有蓋上橡皮帽、乙圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽），剛好拉動(dòng)活塞時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別是F₁和 F₂．下列計(jì)算式正確且最接近真實(shí)值的是（　�。�

• A． F₁L/V
• B． F₂L/V
• C． （F₂-F₁ ）L/V
• D． （F₂+F₁ ）L/V

Answer 1

分析 首先通過分析可以看出，此題中測(cè)量大氣壓利用的原理是公式p=$\frac{F}{S}$，這里的F便是大氣作用在注射器橫截面上的壓力，而S則是注射器的橫截面積．仔細(xì)分析甲、乙兩圖的區(qū)別可以看出，甲圖中因?yàn)闆]有蓋橡皮帽，所以注射器內(nèi)外氣體連通，壓強(qiáng)相等，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)實(shí)際是活塞與筒壁的摩擦力，而圖乙中因?yàn)閮?nèi)部接近真空，幾乎沒有氣壓，所以此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)是大氣產(chǎn)生的壓力，當(dāng)然也包括了活塞與筒壁的摩擦力．

解答 解：設(shè)注射器的刻度部分長(zhǎng)為L(zhǎng)，其容積為V，則注射器的橫截面積為S=$\frac{V}{L}$，
圖甲的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)反映的是活塞與筒壁的摩擦力F₁，
圖乙的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)反映的是活塞與筒壁的摩擦力F₁+大氣的壓力F₂，
所以，大氣對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力實(shí)際為F₂-F₁，
代入壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{\frac{V}{L}}$=（F₂-F₁）$\frac{L}{V}$，故選項(xiàng)C符合題意．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 確本實(shí)驗(yàn)是測(cè)量大氣壓的原理是p=$\frac{F}{S}$是成功的第一步；然后再根據(jù)注射器為圓柱體的特點(diǎn)，利用容積和長(zhǎng)度表示出其橫截面積，是第二步；最后搞清甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)所反映出來的力的大小包括哪些，這是最關(guān)鍵的第三步，也是最容易出錯(cuò)的一步．