Question

【題目】小明利用最大刻度值標有2．5 mL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）0．625cm2；1．2×105 Pa；

（3）減小摩擦力對實驗結果的影響；1．01×105 Pa；

（4）C

【解析】

試題分析：（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）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=V/L=2．5cm3/4cm=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=F/S=7．5N/0．625×104m2=1．2×105 Pa；

（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”這一實驗步驟，是為了減小摩擦力對實驗結果的影響；當彈簧測力計的示數為F=1．2N時，將其代入公式得，p=F/S=1．2N/0．625×104m2=1．01×105 Pa；

（4）根據壓強公式P=F/S，受力面積一定，活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內有空氣會使拉力變

小，算出的大氣壓會偏小；活塞與注射器筒壁不完全密封也是同理偏小，活塞與注射器筒壁間有摩擦，或沒有讀準彈簧測力計的示數都會使力的測量值偏大，算出的大氣壓會偏大，故選C