Question

【题目】小虎同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．设计的方案如图所示，请回答下列问题：将活塞推至注射器顶端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，排尽空气；实验中，小虎同学水平向右缓慢拉动注射器筒，当活塞刚好被拉动时，读取弹簧测力计的示数；
（1）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2 ， 若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用（选填“甲”或“乙”）注射器．
（2）下面是小虎同学记录实验情况的表格，请将空白处内容补充完整

大气对活塞的压力F/N	活塞的横截面积S/cm2	大气压强的值p/Pa
6.0	0.5	。

（3）根据计算出的大气压的数值请你分析，该数据与标准大气压不相同的原因可能是 ， 为减小该因素对实验结果的影响小明对小虎同学所做实验进行改进：“在原实验基础上，取下橡皮帽，将活塞推到注射器底端后，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.0N”这一实验步骤，小明计算出的大气压强Pa．

Answer 1

【答案】
（1）甲
（2）1.2×105
（3）活塞与注射器内壁间存在摩擦力；1.0×105
【解析】解：（1）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2 ， 当大气压约为105Pa，当面积为2cm2 ， 即0.0002m2时，
由p= 可得，F=pS=105Pa×0.0002m2=20N，
因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，
所以实验时应选用甲注射器．（2）从表中数据可知，大气压力F=6N，活塞面积S=0.5cm2 ，
所测大气压强：p= = =1.2×105Pa，
故表格处应填：1.2×105 ． （3）由计算结果可知，求得的大气压的数值大于标准大气压，原因可能是活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大．
再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.0N，是活塞与筒壁的摩擦力F1 ， 所以，大气对活塞产生的压力实际为F′=F﹣F1=6N﹣1.0N=5N，
计算出的大气压强p′= = =1.0×105Pa．
所以答案是：（1）甲；（2）1.2×105；（3）活塞与注射器内壁间存在摩擦力；1.0×105 ．
【考点精析】解答此题的关键在于理解大气压强的测量方法的相关知识，掌握大气压强的测量：大气压强实验是1643年意大利科学家托里拆利首先做出的，托里拆利实验也证明了自然界中真空的存在 1标准大气压 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大约相当于质量为1kg的物体压在1 cm2 的面积上产生的压强．