Question

7．1644年，意大利科學(xué)家托里拆利精確的測(cè)出了大氣壓強(qiáng)的值； 1.01×10⁵Pa的大氣壓強(qiáng)能夠支持水柱的最大高度為10.1m；小明利用最大刻度值標(biāo)有2.5mL的一次性注射器等器材，對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè)量，如圖所示，當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N，測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4cm，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，算出大氣壓的值為1.2×10⁵Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）要注意區(qū)分開證明大氣壓存在和測(cè)出大氣壓值的區(qū)別；大氣壓的值是一個(gè)常量，需要了解，支持的水柱高度可以根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=ρgh得出；
（2）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��；
根據(jù)二力平衡的條件，當(dāng)活塞剛剛拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平衡力；再根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$將測(cè)得的壓力和面積代入公式即可算出壓強(qiáng)的大�。�

解答 解：（1）最早測(cè)出大氣壓值的科學(xué)家是托里拆利；
根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=ρgh可知，水柱的高度h=$\frac{P}{ρg}$=$\frac{1.01×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈10.1m．
（2）注射器容積為2.5ml，即2.5cm³．注射器全部刻度的長(zhǎng)度L=4cm，因?yàn)樽⑸淦鳛閳A柱體，
根據(jù)其體積公積可得，S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{4cm}$=0.625cm²；
實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=7.5N，這就是大氣對(duì)活塞的壓力，將其代入公式得，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa；
故答案為：托里拆利；10.1；1.2×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 此題的難點(diǎn)是水柱高度的計(jì)算，考查的是我們的一個(gè)綜合能力，不能看到是大氣壓的題，就只從大氣壓的知識(shí)考慮，要根據(jù)我們所學(xué)過的壓強(qiáng)知識(shí)綜合考慮．