Question

17．小明利用標(biāo)有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材，對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè)量．
（1）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6.0N，用刻度處測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為5cm，此注射器活塞的橫截面積是0.5cm²
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出大氣壓強(qiáng)是1.2×10⁵Pa
（3）小明發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差較大，則可能的原因是注射器與筒壁摩擦較大．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)的原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=pS，故測(cè)出注射器全部帶刻度的長(zhǎng)度，求出活塞的橫截面積S和測(cè)出活塞剛被拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，由二力平衡的條件可知，此時(shí)大氣壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等．
由題意可知，注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為5cm，注射器的體積為V=2.5mL=2.5×10^-6m³
則活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}{0.05m}$=5×10^-5m²=0.5cm²．
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6N}{5×1{0}^{-5}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
（3）筒內(nèi)殘留空氣、筒壁與活塞間有摩擦、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺的讀數(shù)有誤差都會(huì)造成測(cè)得的大氣壓值誤差較大．
故答案為：（1）剛開(kāi)始拉動(dòng)；0.5；（2）1.2×10⁵；（3）注射器與筒壁摩擦較大．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)的驗(yàn)原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)，才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．