Question

【題目】小明利用最大刻度值標(biāo)有2.5mL的一次性注射器等器材，對大氣壓的值進(jìn)行測量。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．將活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔；
b．用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒，如圖所示。當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為7.5N；
c．測出注射器全部刻度的長度為4cm；
d．根據(jù)測量數(shù)據(jù)，算出大氣壓的值。
（1）實(shí)驗(yàn)所用的器材為：注射器、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽和；
（2）注射器活塞的橫截面積是cm2 ， 根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算大氣壓強(qiáng)是Pa；
（3）小明發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們在做此實(shí)驗(yàn)時測得的大氣壓值誤差較大，對此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；③彈簧測力計(jì)的示數(shù)沒有讀準(zhǔn)；④活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會使測量值小于真實(shí)值的是。
A.①③④
B.①④
C.②③
D.①②④
（4）小紅對小明所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在完成a、b步驟、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1.25N”這一實(shí)驗(yàn)步驟，這樣做的目的是 ， 小紅計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)是Pa。

Answer 1

【答案】
（1）刻度尺
（2）0.625,1.2×105
（3）B
（4）減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,1.0×105
【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中要測出注射器的長度，因此除了：注射器、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水，還要有刻度尺；（2）讀圖可知，注射器容積為2.5ml，即2.5cm3.注射器全部刻度的長度L=4cm，因?yàn)樽⑸淦鳛閳A柱體，根據(jù)其體積公積可得，S=V/L=2.5cm3/4cm=0.625cm2實(shí)驗(yàn)時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=7.5N，這就是大氣對活塞的壓力，將其代入公式得，p=F/S=7.5N/0.625×104m2=1.2×105 Pa；（3）活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內(nèi)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；沒有讀準(zhǔn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)液會導(dǎo)致測量值小于真實(shí)值，也會大于真實(shí)值，故選B；（4）如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時，拉力F大于大氣對活塞的壓力，從而使測量值偏大，所以小紅的這一實(shí)驗(yàn)步驟，是為了減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，p′=F′/S=7.5N1.2N/0.625×104m2≈1.01×105 Pa

所以答案是：（1）刻度尺（2）0.625；1.2×105（3）B（4）減小摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；1.0×105

【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解大氣壓強(qiáng)的測量方法(大氣壓強(qiáng)的測量：大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是1643年意大利科學(xué)家托里拆利首先做出的，托里拆利實(shí)驗(yàn)也證明了自然界中真空的存在 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當(dāng)于質(zhì)量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng))．