Question

某科學實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，實驗步驟如下：

（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

 

．
（2）如圖所示，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，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，當注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數為29.9N．
（3）如圖所示，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為

 

cm，計算出活塞的橫截面積．
（4）計算得到大氣壓強的數值為

 

Pa
（5）同學們發現實驗誤差較大，請分析，該實驗過程中導致誤差的因素有（請寫出兩條）：
①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：本實驗的原理是：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=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P_大氣=

F

S

求出大氣壓強的值．

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的空氣．
（3）從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為20ml=20cm³，這20cm³的刻度長度由刻度尺可看出為6.00cm，
故活塞的橫截面積為S=

V

h

=

20

6

cm2≈ 3.33cm2=3.33×10-4m2．
（4）可計算出大氣壓強的值為：P_大氣=

F

S

=

29.9

3.33×10-4

Pa≈ 0.9×105Pa．
（5）從實驗結果看，測量結果小于一標準大氣壓，造成誤差的主要原因是由于注射器內的空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長度讀數不準確等；拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦這會造成最終測量的結果偏大．
故本題答案為：（1）排盡注射器內的空氣；（3）6.00；（4）0.9×10⁵；（5）①空氣沒有排盡，②橡皮帽密封不好．

點評：作為一個不是按課本方法進行測量大氣壓的實驗，關鍵是在弄清實驗的原理，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．