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．先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推至注射器底端，當注射器的小孔充滿水后，再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）該實驗的原理是
（2）實驗所用的器材為：注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水和 ．
（3）此注射器活塞的橫截面積是cm2 ． 根據實驗數據計算出的大氣壓強是 ．
（4）小明發現，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大，對此，小明與同學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．
上述原因一定會使測量值小于真實值的是 ．
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
（5）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，這是為什么？ ．

Answer 1

【答案】
（1）p=
（2）刻度尺
（3）0.625；1.2×105Pa
（4）B
（5）減小活塞與筒壁之間的摩擦對實驗結果的影響
【解析】解：（1）該實驗的實驗原理是p= ，（2）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．（3）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，因為注射器為圓柱體， 根據其體積公積可得，S= = =0.625cm2；
實驗時，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；（4）①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體，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導致測量值大于真實值；③彈簧測力計的示數沒有讀準，拉力可能變大，也可能變小；④活塞與注射器筒壁不完全密封，會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小．
故①④正確．
故選B．（5）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．
故答案為：（1）p= ；（2）刻度尺；（3）0.625；1.2×105Pa；（4）B；（5）減小活塞與筒壁之間的摩擦對實驗結果的影響．
（1）該實驗的實驗原理是：p= ，（2）實驗中要測出注射器的長度，因此要用到刻度尺．（3）注射器的容積可通過圖中讀出，其單位為mL，注射器是圓柱體，利用公式V=SL的變形，可求其橫截面積的大小；
根據二力平衡的條件，當活塞剛剛拉動時，彈簧測力計的拉力與大氣對活塞的壓力是一對平衡力；再根據公式p= 將測得的壓力和面積代入公式即可算出壓強的大小；（4）注射器筒內有空氣或漏氣都會導致測量值小于真實值．（5）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，從而影響測量結果