Question

5．某實驗小組要自制一個水氣壓計，測量當?shù)卮髿鈮簭姷淖兓�．取一個小瓶子，裝上適量帶色的水．取一根兩端開口的細玻璃管，在它上面畫上刻度，使玻璃管穿過橡皮塞插入水中．然后從管子上端吹入少量氣體，其目的是使瓶內氣壓大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上．測量時，只需觀察玻璃管內水柱的變化情況，就可判斷出大氣壓強的變化，如圖甲．

（1）若拿著這個氣壓計從山下到山上，水柱的高度變高（選填不變、變高或變低）．
（2）若某同學用雙手捧著該氣壓計的側壁進行實驗，對測量結果的影響會是偏�。�（填偏大，偏小或不變）
（3）小組同學還利用標有“4.5mL”的注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，如圖乙所示，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，用細繩拴住注射器活塞，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞靜止時，記下彈簧測力計的示數(shù)為8N．用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為6cm，測得大氣壓強的數(shù)值為6.4×10⁴ Pa．

Answer 1

分析 向瓶內吹入一定量的氣體，瓶內氣體壓強大于外界大氣壓，水柱在瓶內氣體壓力作用下上升；
（1）知道大氣壓隨高度的增加而減��；瓶中水面上方是空氣，如果此處的氣壓等于瓶外的大氣壓，管內和瓶內的水面應該相平．現(xiàn)在是管內的水面高，說明瓶內的氣壓高于瓶外大氣壓；
（2）由于瓶內水的溫度變化，會使瓶內的氣壓變化，從而引起管內的水面變化，據(jù)此可以判斷空氣溫度的高低；
（3）先排出注射器內的空氣，這樣在往外拉活塞時，由于外界大氣壓的作用，要拉動活塞需要很大的力，這個力的大小為F=PS，故測出活塞橫截面積S和拉動時的拉力F，就可根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強的值．

解答 解：從管子上端吹入少量氣體，使瓶內氣壓大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上．
（1）若拿著這個氣壓計從山下到山上，由于高度增加，大氣壓減小，則瓶內的氣壓高于瓶外大氣壓；管內的水面變高；
（2）用雙手捧著該氣壓計的側壁進行實驗，由于瓶內水的溫度升高，會使瓶內的氣壓變大，由于是瓶內的氣壓與利用管內和瓶內的水面高度差來得出瓶外大氣壓的，因此測量結果偏小；
（3）標有“4.5mL”的注射器，則注射器可容納的藥水容積為4.5ml=4.5cm³，這4.5cm³的刻度長度由刻度尺可看出為3.60cm，
故活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{h}$=$\frac{4.5c{m}^{3}}{3.6cm}$=1.25cm²．
則大氣壓強的值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8N}{1.25×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6.4×10⁴Pa．
故答案為：使瓶內氣壓大于大氣壓，水沿玻璃管上升到瓶口以上；（1）變高；（2）偏��；（3）6.4×10⁴．

點評 學生利用身邊的器材做成氣壓計，探究大氣壓的變化、用所學的知識分析判斷，學以致用．在弄清實驗的原理，然后才能分析出實驗需要測量的是哪些物理量，怎么才能計算出大氣壓強的值．