Question

6．某學(xué)習(xí)小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓值．
（1）圖（a）是按l：1的比例拍攝的注射器上的全部刻度線，注射器的最大可讀容積為20cm³，
用刻度尺測量注射器全部刻度線的總長為10.00cm，可算得活塞的橫截面積為2cm²．
（2）實驗時，小華把注射器的活塞推至注射器底端然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣做的目的是排盡注射器中的空氣；按圖（b） 所示安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當彈簧測力計的示數(shù)增大到F=33N時，注射器中的活塞剛開始滑動，則測得大氣壓值p=1.25×10⁵Pa．
（3）實驗時，若筒內(nèi)空氣沒有排盡，將導(dǎo)致測得的大氣壓值偏小（偏大/不變/偏�。�；若活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測得的大氣壓值偏大（偏大/不變/偏小）．

Answer 1

分析 （1）注射器的容積可通過圖中讀出，其單位為ml，注射器是圓柱體，利用公式V=SL的變形，可求其橫截面積的大�。�
（2）實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內(nèi)部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$，將測得的壓力和面積代入公式即可算出壓強的大��；
（3）注射器筒內(nèi)有空氣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏��；若實驗中摩擦較大，則測得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大．

解答 解：（1）從圖中可以看出，注射器的最大可讀容積為20ml=20cm³，這注射器上的全部刻度線由刻度尺測量得出為10.00cm，故活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{10.0cm}$=2cm²=2×10^-4m²，
（2）實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內(nèi)部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；所以實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，使注射器密封．
由此可計算出大氣壓強的值：p_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{33N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.25×10⁵Pa；
（3）實驗時若注射器內(nèi)空氣沒有排盡，大氣壓等于注射器內(nèi)壓強加上拉力產(chǎn)生的壓強，這樣會使得測得的大氣壓值偏�。�
拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦，則測得的拉力F變大，這會造成最終測量的結(jié)果偏大．
故答案為：（1）20cm³；全部刻度線；10.00；2；（2）排盡注射器中的空氣；1.25×10⁵；（3）偏小；偏大．

點評 本題考查了大氣壓的測量方法，解答本題首先要明確測量所依據(jù)的原理，即壓強的公式p=$\frac{F}{S}$，實驗中圍繞測量大氣的壓力F和受力面積S進行，而大氣的壓力就是剛好拉動活塞時，彈簧測力計的拉力，這里利用了二力的平衡；從這些基本的原理和方法入手，即可逐一解答本題中的問題．