Question

【題目】小明利用最大刻度值標有2.5mL的一次性注射器等器材，對大氣壓的值進行測量． 其實驗步驟如下：
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，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒，如圖所示．當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數為7.5N；

c．測出注射器全部刻度的長度為4cm；
d．根據測量數據，算出大氣壓的值．
（1）實驗所用的器材為：注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽和 ．
（2）注射器活塞的橫截面積是cm2 ， 根據數據計算大氣壓強是Pa．
（3）小紅對小明所做實驗進行改進，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，記下彈簧測力計的示數為1.2N”這一實驗步驟，這是為了 ． 小紅計算出的大氣壓強是Pa．（用科學計數法，保留兩位小數）
（4）同學們在討論時提出了本實驗中產生誤差的可能原因如下： 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彈簧測力計的示數沒有讀準 ④活塞與注射器筒壁不完全密封
上述原因中一定會使測量值小于真實值的是 ．
A.①③④
B.①④
C.②③
D.①②④

Answer 1

【答案】
（1）刻度尺
（2）0.625；1.2×105
（3）減小摩擦力對實驗結果的影響；1.01×105
（4）B
【解析】解：a、實驗中要排出注射器內的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力．b、當注射器中的活塞開始運動時，說明此時拉力等于大氣對活塞的壓力．故記下的彈簧測力計示數，就是大氣對活塞的壓力F．（1）實驗中要測出注射器的長度，因此除了：注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水，還要有刻度尺．（2）已知注射器容積為2.5ml，即2.5cm3 ． 注射器全部刻度的長度L=4cm，因為注射器為圓柱體，根據其體積公積可得，S= = =0.625cm2實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣．彈簧測力計的示數F=7.5N，這就是大氣對活塞的壓力，將其代入公式得， p= = =1.2×105Pa；（3）如果活塞與注射器內壁間存在摩擦力，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．所以小紅的這一實驗步驟，是為了減小摩擦力對實驗結果的影響．
p′= = ≈1.01×105Pa；（4）①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；④活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內有空氣都會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；②活塞與注射器筒壁間有摩擦，會使拉力變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大；③沒有讀準彈簧測力計的示數可能會導致測量值小于真實值，也可能會大于真實值．④活塞與注射器筒壁不完全密封會導致測量值小于真實值．
故選B．
所以答案是：（1）刻度尺；（2）0.625；1.2×105；（3）減小摩擦力對實驗結果的影響；1.01×105；（4）B．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解大氣壓強的測量方法的相關知識，掌握大氣壓強的測量：大氣壓強實驗是1643年意大利科學家托里拆利首先做出的，托里拆利實驗也證明了自然界中真空的存在 1標準大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當于質量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產生的壓強．