Question

18．如圖是小明做“估測大氣壓的值”的實驗示意圖．
（1）請將下列實驗步驟補充完整．
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是：排盡筒內(nèi)空氣，然后，用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的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(dāng)注射器中的活塞開始滑動時，記下彈簧測力計的示數(shù)，即等于大氣對活塞的壓力F．
C．用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度，記為L，讀出注射器的容積V，則活塞的面積S=$\frac{V}{L}$．
D．最后計算出此時大氣壓的數(shù)值p=$\frac{FL}{V}$（寫出表達式）．
（2）步驟B中測量大氣壓力時，受力分析的對象是活塞，此時它受到的一對平衡力的施力物體分別是空氣和測力計（繩子） （忽略摩擦等次要因素）．

Answer 1

分析 （1）本實驗的原理是：先排出注射器內(nèi)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=P_大氣S，故測出活塞橫截面積S和拉動時的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強的值．
（2）該實驗中以針筒活塞為研究對象，當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時，利用二力平衡原理來測出大氣對活塞的壓力．彈簧測力計的拉力與大氣的壓力剛好平衡，由此分析施力物體．

解答 解：（1）A．把注射器的活塞推向注射器筒的底端，目的是排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒．當(dāng)注射器中的活塞開始滑動時，記下彈簧測力計的示數(shù)，即等于大氣對活塞的壓力F．
C．用刻度尺測出注射器刻度部分的長度記為L，讀出注射器的容積V，算出活塞的橫截面積S=$\frac{V}{L}$．
D．最后計算出此時大氣壓的數(shù)值p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$．
（2）步驟B中測量大氣壓力時，受力分析的對象是活塞，此時彈簧測力計的拉力與大氣的壓力剛好平衡，即它受到的是一對平衡力，大氣壓力的施力物體是空氣，拉力的施力物體是測力計（繩子）．
故答案為：（1）排盡筒內(nèi)空氣；開始滑動；全部刻度的長度；$\frac{V}{L}$；$\frac{FL}{V}$；
（2）活塞；空氣；測力計（繩子）．

點評 本題屬實驗探究題，實驗探究題一般對學(xué)生的要求都較高，不僅要求學(xué)生熟練掌握課本上所學(xué)的相關(guān)知識，還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)．