Question

【題目】小虎同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)大氣壓的值．設(shè)計(jì)的方案如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：將活塞推至注射器頂端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，排盡空氣；實(shí)驗(yàn)中，小虎同學(xué)水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)活塞剛好被拉動(dòng)時(shí)，讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（1）實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩個(gè)注射器，活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2 ， 若彈簧測(cè)力計(jì)量程為10N，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用（選填“甲”或“乙”）注射器．
（2）下面是小虎同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)情況的表格，請(qǐng)將空白處內(nèi)容補(bǔ)充完整

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	活塞的橫截面積S/cm2	大氣壓強(qiáng)的值p/Pa
6.0	0.5	。

（3）根據(jù)計(jì)算出的大氣壓的數(shù)值請(qǐng)你分析，該數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓不相同的原因可能是 ， 為減小該因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響小明對(duì)小虎同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：“在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，取下橡皮帽，將活塞推到注射器底端后，再次水平向右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.0N”這一實(shí)驗(yàn)步驟，小明計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)Pa．

Answer 1

【答案】
（1）甲
（2）1.2×105
（3）活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力；1.0×105
【解析】解：（1）因甲、乙兩個(gè)注射器，活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2 ， 當(dāng)大氣壓約為105Pa，當(dāng)面積為2cm2 ， 即0.0002m2時(shí)，
由p= 可得，F(xiàn)=pS=105Pa×0.0002m2=20N，
因?yàn)橐阎獜椈蓽y(cè)力計(jì)量程為10N，超過(guò)了測(cè)力計(jì)的量程，
所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用甲注射器．（2）從表中數(shù)據(jù)可知，大氣壓力F=6N，活塞面積S=0.5cm2 ，
所測(cè)大氣壓強(qiáng)：p= = =1.2×105Pa，
故表格處應(yīng)填：1.2×105 ． （3）由計(jì)算結(jié)果可知，求得的大氣壓的數(shù)值大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，原因可能是活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時(shí)，拉力F大于大氣對(duì)活塞的壓力，從而使測(cè)量值偏大．
再次水平向右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.0N，是活塞與筒壁的摩擦力F1 ， 所以，大氣對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力實(shí)際為F′=F﹣F1=6N﹣1.0N=5N，
計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)p′= = =1.0×105Pa．
所以答案是：（1）甲；（2）1.2×105；（3）活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力；1.0×105 ．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法的相關(guān)知識(shí)，掌握大氣壓強(qiáng)的測(cè)量：大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是1643年意大利科學(xué)家托里拆利首先做出的，托里拆利實(shí)驗(yàn)也證明了自然界中真空的存在 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當(dāng)于質(zhì)量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng)．