Question

19．如图是小明利用注射器估测大气压的实验装置图．
（1）该实验中以活塞（填“针筒”、“活塞”或“弹簧测力计”）为研究对象，当注射器中的活塞开始滑动时，此时弹簧测力计对活塞向左的拉力F等于（填“大于”、“等于”或“小于”）大气对活塞向右的压力．
（2）某同学读出所用注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器全部刻度（填“针筒”、“活塞”或“全部刻度”）的长度l．实验时测出注射器中的活塞开始滑动时测力计读数为F．则此时大气压值p=$\frac{FL}{V}$．
（3）实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽或漏气，则测得的大气压值偏小．

Answer 1

分析 （1）明确实验的原理，才能完成实验步骤的补充．当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等；
（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S=$\frac{V}{L}$来求出，知道注射器的容积，还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；利用压强的公式，代入测量的数据可得出表达式；
（3）当注射器漏气时，会造成拉力F偏小，在面积S不变时，所测量的大气压值会偏小．

解答 解：（1）该实验中以活塞为研究对象，、当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力．弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；
（2）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=$\frac{V}{L}$，将测量结果代入压强公式得：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$，
（3）从表达式中可以看出，V、L的测量结果不变，当注射器漏气时，拉力F的值会减小，所以所测大气压值会偏小．
故答案为：（1）活塞；等于；（2）全部刻度；$\frac{FL}{V}$；（3）小．

点评 利用注射器测量大气压时，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了．对测量结果的评估则主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小．