Question

1．某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值．

（1）图甲是按1：1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线，注射器的最大可读容积为20mL，用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为10.3 cm，可算得活塞的横截面积为1.94cm²．
（2）实验时，小华把注射器的活塞推至注射器底端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p=1.44×10⁵ Pa．
（3）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值偏小；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得大气压值偏大．（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）实验前小红同学在活塞和筒壁间涂了点凡士林，这样做的目的①减小摩擦②密封性好
（5）请对该小组选择的器材做出评估弹簧测力计量程较大，注射器的横截面积较小．

Answer 1

分析 （1）（2）本实验的测量原理是：先排出注射器内的空气，再向外拉活塞，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，故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可根据P_大气=$\frac{F}{S}$求出大气压强的值．
（3）实验的误差主要是由于注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦引起的．
（4）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好．
（5）根据弹簧测力计的量程做出评估．

解答 解：（1）从图中可以看出，注射器的最大可读容积为20ml=20cm³，这20cm³的长度由刻度尺测量得出为10.3cm，故活塞的横截面积为s=$\frac{V}{h}$=$\frac{20c{m}^{3}}{10.3cm}$≈1.94cm²=1.94×10^-4m²，=1.94cm²
（2）由此可计算出大气压强的值：p_大=$\frac{F}{S}$=$\frac{28N}{1.94×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈1.44×10⁵Pa；
（3）实验时若注射器内空气没有排尽，大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强，这样会使得测得的大气压值偏小．若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，由p=$\frac{F}{S}$可知，将导致测得，大气压值偏大
（4）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好．
（5）根据F=PS知，因为大气压比较大，故弹簧测力计的量程选择需要较大，注射器的横截面积需要较小．
故答案为：
（1）20mL；10.3；1.94；（2）1.44×10⁵；（3）偏小；偏大；（4）减小摩擦；密封性好；（5）弹簧测力计量程较大，注射器的横截面积较小．

点评 本题考查了大气压的测量方法，关键是一是压强公式的灵活运用，二是注射器全部刻度的总长的确定．