Question

11．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压强的值，如图所示：

（1）图甲注射器的最大可读容积为20ml，用手指堵住注射器的小孔，发现要拨出活塞很费力，这是因为大气压的作用．
（2）实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端，当筒内空气全部排尽时，筒内无（填“有”或“无”）大气压．
（3）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=28N时，注射器中的活塞刚开始滑动，已知活塞的面积是S=2.8×10^-4m²，则可求出大气压强是p=1×10⁵ Pa．
（4）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值偏小；若活塞与注射器内壁间的摩擦力较大，将导致测得的大气压值偏大．（均填“偏大”“偏小”“不变”）

Answer 1

分析 （1）根据注射器上刻度直接读出最大容积即可；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；
（2）实验中要排出注射器内的空气，这样在拉动活塞时，注射器内部会接近于真空，这样才能测出大气的压力；
（3）根据二力平衡条件可知，当活塞刚好运动时，活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力大小相等；然后根据p=$\frac{F}{S}$求出大气压强；
（4）注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；
若实验中注射器与活塞之间摩擦较大，则测得的拉力F变大，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏大．

解答 解：（1）图甲注射器的最大可读容积为20ml；
用手指堵住注射器的小孔，排净注射器中的空气，在拉动时，大气压的力量会将活塞紧紧地压住，因此拔出活塞会很费力．
（2）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排净注射器中的空气，使筒内无气压，成为真空．
（3）当弹簧测力计的示数增大到F=28N时，注射器中的活塞刚开始滑动时，活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力，因此大气压对活塞的压力为28N；
此时的大气压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{28N}{2.8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa．
（4）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式p=$\frac{F}{S}$可知，导致测得的大气压值偏小．
如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，拉力的测量值会偏大，根据公式p=$\frac{F}{S}$可知，导致测得的大气压值偏大．
故答案为：（1）20ml；大气压；（2）无；（3）1×10⁵；（4）偏小；偏大．

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．