Question

小華所設(shè)計(jì)的“估測(cè)大氣壓的值”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟如下
①觀察并記錄注射器筒上所標(biāo)明的容積V，用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度長(zhǎng)度L；
②如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒．當(dāng)注射器中的活塞剛開始移動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
③把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一個(gè)橡皮帽封住注射器的小孔．
（1）你認(rèn)為小華所設(shè)計(jì)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是______．
（2）第①步驟所測(cè)得的容積V與長(zhǎng)度L是為了求出______．
（3）根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)步驟，推導(dǎo)出計(jì)算大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式應(yīng)為______．
（4）按照上述的實(shí)驗(yàn)步驟所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)的值，往往會(huì)比大氣壓強(qiáng)的實(shí)際值偏小，你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是以下四種情況的哪一種______
A．推動(dòng)注射器筒時(shí)與注射器內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏大
B．推動(dòng)注射器筒時(shí)用力不均勻，使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏大
C．注射器內(nèi)并不是真空，存在一定的壓強(qiáng)
D．實(shí)驗(yàn)操作過程中所產(chǎn)生的誤差．

Answer 1

【答案】分析：本實(shí)驗(yàn)的原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=P_大氣S，故測(cè)出注射器的有效長(zhǎng)度，利用讀出的體積V求出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可求出大氣壓強(qiáng)的值．
解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟為：①將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔；
②能拉動(dòng)活塞時(shí)，說明此時(shí)拉力等于大氣對(duì)活塞的壓力．故記下的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，就是大氣對(duì)活塞的壓力F．
③要算出活塞的面積，可根據(jù)注射器上的刻度得知容積V，再測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L，則活塞面積S=．
故合理順序?yàn)椋孩邰冖倩蛘呤洽邰佗冢?br />（2）利用S=可以計(jì)算出活塞的受力面積．
（3）大氣壓值為．
（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，由于注射器內(nèi)的空氣無法完全排凈，故測(cè)量出來的大氣壓總是比實(shí)際值要小．
故答案為：
（1）③②①或③①②；
（2）注射器活塞的受力面積（或注射器活塞的橫截面積）；
（3）p=；
（4）C．
點(diǎn)評(píng)：此題的綜合性較強(qiáng)，既考查了二力平衡條件的應(yīng)用、大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)、固體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=等知識(shí)點(diǎn)，又考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力．
本題屬實(shí)驗(yàn)探究題，實(shí)驗(yàn)探究題一般對(duì)學(xué)生的要求都較高，不僅要求學(xué)生熟練掌握課本上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)．