Question

某物理探究小組用注射器、量程足夠大的彈簧測力計、刻度尺去測大氣壓的值．主要實驗步驟如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，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，繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，水平向右慢慢拉動注射器筒，如圖所示，當注射器的活塞剛開始滑動時記下彈簧測力計的示數F（即大氣對活塞的壓力）；
C．讀取注射器的容積V；
D．用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度L．
（1）測大氣對活塞的壓力運用的物理知識是

二力平衡

．
（2）活塞的橫截面積S=

V

L

．
（3）計算大氣壓強的表達式為p=

FL

V

．
（4）該探究小組發現測量出的大氣壓值與實際氣壓相差很大，經分析一致認為，由于步驟A中沒能排盡注射器中空氣，因而在步驟B中，選擇剛開始滑動時記下測力計示數做法不妥．因而對實驗作了如下改進：
步驟A．注射器中放少量油，將活塞推至注射器筒的底端．
該小組認為放油比放水效果好，理由是

油比水的潤滑效果好．

（寫出一點）．

Answer 1

分析：（1）這一測量大氣壓值的方法是根據二力平衡的原理測量大氣壓作用在一定面積上的大氣壓力；
（2）當注射器的活塞剛開始滑動時，記下容積V，量出它的刻度的長L，利用S=

V

L

即可求出活塞的橫截面積；
（3）根據測出的壓力和活塞的橫截面積，利用p=

F

S

得出大氣壓的表達式；
（4）注射器筒內有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；若實驗中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大；在注射器內放少量油既可以排盡空氣，又可以起潤滑作用，同時密封效果也很好．

解答：解：（1）當注射器的活塞剛開始滑動時，根據二力平衡的條件可知，活塞受到的大氣壓力等于彈簧測力計的示數；因此該實驗過程運用了二力平衡的物理知識．
（2）活塞的橫截面積：S=

V

L

．
（3）由二力平衡的條件可知：F=P_大氣S=P_大氣×

V

L

，
即：P_大氣=

FL

V

．
（4）注射器中放少量油，再將活塞推至注射器筒的底端；放油比放水的優點：①水比油容易蒸發；②油比水的潤滑效果好；③油比水的密封效果好．
故答案為：（1）二力平衡；（2）

V

L

；（3）

FL

V

；（4）油比水的潤滑效果好．

點評：本題的綜合性較強，既考查了二力平衡條件的應用、大氣壓強的特點、固體壓強的計算公式p=

F

S

等知識點，又考查了學生應用所學知識分析和解決實際問題的能力．