Question

16．小明同学利用注射器（有刻度部分的容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．
（1）在如图所示的装置中，小明不能采用乙（填“甲”或“乙”）图的装置来估测大气压强，其原因是乙活塞的重力影响大气压力的测定．
（2）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔．这样做的目的是排掉注射器中的空气．
（3）沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p=$\frac{FL}{V}$．
（4）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值偏小（填“偏大”或“不变”“偏小”）．请提出一种减少漏气的方法：采用小活塞涂上凡士林．

Answer 1

分析 （1）地球表面上的一切物体都要受到重力，所以乙图中注射器的活塞也要受到重力；
（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）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，故测出注射器的有效长度，利用读出的体积V求出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可求出大气压强的值．
（4）对注射器的密闭性来说，橡皮帽已经很好封住注射器的小孔，那么漏气的主要原因是活塞的密闭性，所以要尽可能的减小气体从活塞进入．

解答 解：（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会增大弹簧测力计的示数；故小明不能采用乙图的装置来估测大气压强；
（2）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气，使注射器密封．
（3）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S=$\frac{V}{L}$，
由二力平衡的条件可知：
F=P_大气S=P_大气$\frac{V}{L}$，
P_大气=$\frac{FL}{V}$．
（4）由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏小；注射器漏气的主要原因是活塞的密闭性，所以可以采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等；
故答案为：
（1）乙活塞的重力影响大气压力的测定；
（2）排掉注射器中的空气；
（3）$\frac{FL}{V}$；
（4）偏小；采用小活塞涂上凡士林．

点评 此题的综合性较强，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=Fs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．