Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）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，這樣做的目的是排盡筒內(nèi)的空氣．
（2）如圖甲所示，用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為30N．
（3）如圖乙所示，用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為6.00cm，則活塞的橫截面積為3.3cm²．
（4）計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9×10⁴Pa．
（5）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差較大，請(qǐng)分析該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)致誤差的因素有（請(qǐng)寫出一條）：筒內(nèi)的空氣未排盡．

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=p_大氣S，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_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，由二力平衡的條件可知：此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等．
（3）由圖可知：注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為6.00cm；注射器的體積為V=20ml=20cm³
活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6cm}$=3.3cm²$\frac{30N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=
（4）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，
大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
（5）實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的．
故答案為：
（1）排盡注射器內(nèi)的空氣；
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)；
（3）6.00cm；3.3cm²；
（4）9×10⁴；
（5）筒內(nèi)的空氣未排盡．

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．