Question

如圖所示是一個針筒，活塞推到底部后，上端出口處用橡皮帽封住，此時由于大氣壓力的作用，將活塞緊緊地壓在筒內．你能否利用此針筒，估測一下當時的大氣壓值．試寫出：
（1）所需實驗器材；（2）需測定的物理量；（3）實驗步驟，（4）估算大氣壓值的表達式．

Answer 1

分析：此實驗的原理是：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：根據實驗原理可知：
（1）所需器材：
刻度尺、鉤碼（或彈簧秤）、線；
（2）需測定的物理量：
活塞的直徑D；鉤碼質量；（最大拉力）
（3）實驗步驟：
1．用刻度尺測出注射器活塞的直徑D；
2．用線系在活塞下端，掛鉤碼，直至最大，記下此時鉤碼的質量（或用調節好的彈簧秤向外拉，測出最大拉力F）
（4）表達式：
p=

4mg

πD2

或p=

4F

πD2

點評：本題屬于探究型實驗，是課本知識的創新實驗，解題的關鍵在于弄清實驗的原理、方法以及注意事項，是培養學生創新能力的好題．