Question

14．小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值．实验步骤如下．
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是排净筒内的空气．
（2）如图1所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始滑动   时，记下弹簧测力计的示数为29.9N．
（3）图2用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为6.00  cm，计算得到活塞的横截面积为3.33  cm²．
（4）计算得到大气压强的数值为8.97×10⁴Pa．

Answer 1

分析 本实验的原理是：先排出注射器内的空气，这样在往外拉活塞时，由于外界大气压的作用，要拉动活塞需要很大的力，这个力的大小为F=P_大气S，故测出注射器全部带刻度的长度，求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F，就可根据P_大气=$\frac{F}{S}$求出大气压强的值．

解答 解：（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气．
（2）活塞刚被拉动时，由二力平衡的条件可知：此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等．
（3）由图可知：注射器的全部刻度的长度为6.00cm；注射器的体积为V=20ml=20cm³
活塞的横截面积S=$\frac{V}{L}$=$\frac{{20cm}^{3}}{6cm}$=$\frac{10}{3}$cm²=$\frac{10}{3}$×10^-4m²≈3.33×10^-4m²，
（4）已知F=29.9N，
活塞刚被拉动时，大气压强的数值p=$\frac{F}{S}$=$\frac{29.9N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=8.97×10⁴Pa，
故答案为：（1）排净筒内的空气；
（2）刚开始滑动时；
（3）6.00；3.33；
（4）8.97×10⁴．

点评 解决本题的关键是在弄清测量大气压强实的验原理，然后才能分析出实验需要注意的事项，才能计算出大气压强的值．