Question

景范中学某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值．主要实验步骤如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平向右慢慢拉动注射器筒，如图所示，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F（即大气对活塞的压力）；
C．读取注射器的容积V；
D．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L．

（1）完成实验步骤A的目的是

 

．
（2）活塞的横截面积S=

 

．
（3）请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整（不要求填入实验记录数据）．

大气对活塞的压力F/N	注射器的容积V/m3		活塞的横截面积S/m2

（4）计算大气压强的表达式为p=

 

．
（5）由于注射器漏气会导致所测量的大气压值

 

．（选填“偏小”或“偏大”）

Answer 1

分析：（1）注射器内的空气排不净时，里面的气体会产生向外的压力，而使所测大气压强的数值远远比实际数值偏小；
（2）当注射器的活塞刚开始滑动时，记下容积V，量出它的刻度的长L，利用S=

V

L

即可求出活塞的横截面积；
（3）测量大气压值的方法是根据测量某一特定面积上受到的大气压力，再通过p=

F

S

计算获得的；围绕这一目的可知，还需要测量注射器的全部刻度的长L以用来求活塞的横截面积；实验的结果大气压强p的数值；
（4）将S=

V

L

代入压强的计算公式p=

F

S

可以得出大气压强的表达式；
（5）实验中注射器筒中的空气不可能完全排出，再者拉动活塞后也可能有少量空气进入，因此会影响测量的结果．

解答：解：（1）注射器的活塞推至注射器筒的底端，会把注射器的空气排掉，减少注射器内空气对活塞的作用，从而减小误差．
（2）根据V=SL得：活塞的横截面积S=

V

L

． 
（3）由F=p_大气S可知需要记录：注射器的全部刻度的长L，以用来求活塞的横截面积；实验的结果大气压强p的数值．

大气对活塞的压力F/N	注射器的容积V/m3	注射器全部刻度的长L/m	活塞的横截面积S/m2	大气压强p/Pa

（4）由二力平衡的条件可知：F=p_大气S=p_大气×

V

L

，
则p_大气=

FL

V

．
（5）注射器漏气时，里面的气体会产生向外的压力，使弹簧测力计的示数减小，所以导致所测量的大气压值偏小．
故答案为：
（1）排尽针筒内空气；
（2）

V

L

；
（3）如上表所示；
（4）

FL

V

；
（5）偏小．

点评：本题的综合性较强，既考查了二力平衡条件的应用、大气压强的特点、固体压强的计算公式p=

F

S

等知识点，又考查了学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力．