Question

15．某課外興趣小組用注射器、彈簧測力計、刻度尺各一個，設計了一個估測大氣壓的小實驗，主要步驟如下：
（1）讀出注射器上面的體積記作V（單位是mL）
（2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，排盡筒內的空氣，然后，用個橡皮帽堵住注射器的小孔，
（3）用繩拴住注射器的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平方向勻速拉動注射器筒，當注射器中的活塞移動到某一位置時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F（單位N）
（4）用刻度尺測出注射器的全部長度為L（單位為cm）
①上述實驗的過程有沒有錯誤，如果有請指出并改正過來
錯誤是：當注射器中的活塞移動到某一位置時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F    應是：活塞剛被拉動時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F
②用上面的字母寫出此實驗大氣壓強的表達式：
P=$\frac{FL}{V}$．（溫馨提示：注意單位要統(tǒng)一）
③改正錯誤后，測量的結果比實際氣壓小，原因是：空氣沒有排盡；注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

Answer 1

分析 本實驗的原理是：先排出注射器內的空氣，這樣在往外拉活塞時，由于外界大氣壓的作用，要拉動活塞需要很大的力，這個力的大小為F=p_大氣S，故測出注射器全部帶刻度的長度，求出活塞的橫截面積S和測出活塞剛被拉動時的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強的值．

解答 解：①錯誤：當注射器中的活塞移動到某一位置時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F，
應該是：活塞剛被拉動時，由二力平衡的條件可知：此時大氣壓強產(chǎn)生的壓力和彈簧測力計的示數(shù)相等．
②注射器的全部刻度的長度為L；注射器的體積為V，活塞的橫截面積為：S=$\frac{V}{L}$，則大氣壓強的表達式p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$；
③改正錯誤后，測量的結果比實際氣壓小，主要是由于注射器內的空氣沒有排盡和拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦引起的．
故答案為：①當注射器中的活塞移動到某一位置時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F；活塞剛被拉動時，立即記下彈簧測力計的示數(shù)為F；
②$\frac{FL}{V}$；③空氣沒有排盡；注射器筒壁與活塞之間有摩擦等．

點評 解決本題的關鍵是在弄清測量大氣壓強實的驗原理，然后才能分析出實驗需要注意的事項，才能計算出大氣壓強的值．