Question

如圖是小明做“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn)示意圖．
（1）請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．
B．用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器活塞．當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下______，即等于大氣對(duì)活塞的壓力F．
C．用刻度尺測(cè)出注射器______，記為L(zhǎng)，讀出注射器的容積V，則活塞的面積S=______．
D．最后計(jì)算出此時(shí)大氣壓的數(shù)值p=______（寫出表達(dá)式）．
（2）實(shí)驗(yàn)中，小明正確使用了測(cè)量?jī)x器，且讀數(shù)正確，但發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果總是偏小，其主要原因是______．
（3）實(shí)驗(yàn)中，由于活塞與注射器筒之間存在摩擦，這會(huì)導(dǎo)致大氣壓的測(cè)量值______（“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）明確實(shí)驗(yàn)的原理，才能完成實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充．當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與所受的大氣壓力相等；因活塞為圓柱體，所以活塞的橫截面積可以通過(guò)公式S=來(lái)求出，知道注射器的容積，還需要用刻度尺量出其刻度部分的長(zhǎng)度；利用壓強(qiáng)的公式，代入測(cè)量的數(shù)據(jù)可得出表達(dá)式；
（2）當(dāng)注射器漏氣時(shí)，會(huì)造成拉力F偏小，在面積S不變時(shí)，所測(cè)量的大氣壓值會(huì)偏��；
（3）注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦都會(huì)影響拉力的大小，并結(jié)合壓強(qiáng)的計(jì)算公式分析出測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異．
解答：解：（1）B、當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡，因此需要記錄此時(shí)的示數(shù)；
C、注射器是一個(gè)圓柱體形狀，因此，應(yīng)量出其刻度部分的長(zhǎng)度，再讀出空積V，得出活塞的面積S=；
D、將測(cè)量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得：p===．
（2）從表達(dá)式中可以看出，V、L的測(cè)量結(jié)果不變，當(dāng)注射器漏氣時(shí)，拉力F的值會(huì)減小，所以所測(cè)大氣壓值會(huì)偏�。�
（3）如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大時(shí)，需要的拉力會(huì)更大，因此測(cè)得的結(jié)果將偏大．
故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；全部刻度；；；（2）注射器漏氣；（3）偏大．
點(diǎn)評(píng)：利用注射器測(cè)量大氣壓時(shí)，用到的公式是p=，所以要分別測(cè)大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出大氣壓力，利用幾何知識(shí)可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．對(duì)測(cè)量結(jié)果的評(píng)估則主要看是否對(duì)幾個(gè)測(cè)量值造成了影響，造成了怎樣的影響，最后確定是偏大或偏小．