Question

5．為測(cè)量大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，小白和小藍(lán)分別選擇了不同的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）小白利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值
①在做好圖甲實(shí)驗(yàn)后，小白將注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)空氣，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，按圖乙所示安裝好器材，水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)彈簧力計(jì)的示數(shù)增大到F=7.5N時(shí)．注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)，則測(cè)得大氣壓值P=1×10⁵Pa．
②若活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，將導(dǎo)致測(cè)得大氣壓值偏大．（均選填“偏大”、“偏小”或“不變”．）
（2）如圖丙所示，小藍(lán)將塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣，測(cè)出吸盤壓在玻璃上的直徑為D；將裝適量細(xì)沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上，如圖所示，用小勺輕輕向桶內(nèi)加細(xì)沙，直到塑料吸盤剛好脫落掉下，測(cè)出吸盤、小桶和細(xì)沙的總重力為G．
③吸盤剛好脫落時(shí)，空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小是G，所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值是$\frac{4G}{π{D}^{2}}$．
④即使完全排盡空氣并且不漏氣，小藍(lán)所測(cè)大氣壓強(qiáng)數(shù)值往往比實(shí)際值小一些，產(chǎn)生這一誤差的原因是吸盤與玻璃板之間有雜質(zhì)（一條即可）．

Answer 1

分析 （1）科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時(shí)，由于外界大氣壓的作用，要拉動(dòng)活塞需要很大的力，這個(gè)力的大小為F=P_大氣S，故測(cè)出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)P_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．
（2）小藍(lán)實(shí)驗(yàn)的原理是：塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面，擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣，當(dāng)塑料吸盤剛好脫落玻璃板時(shí)小桶給掛鉤向下的拉力恰好等于大氣壓對(duì)吸盤產(chǎn)生的壓力F，再用它除以吸盤與玻璃面的接觸面積S，就可以求出大氣壓的大�。�

解答 解：（1）①?gòu)膱D中可以看出，注射器可容納的藥水容積為4.5ml=4.5cm³，這4.5cm³的刻度長(zhǎng)度由刻度尺可看出為6.00cm，
故活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{h}$=$\frac{4.5c{m}^{3}}{6cm}$=0.75cm²=0.75×10^-4m²．
可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值為：P_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.75×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa．
②拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦這會(huì)造成最終測(cè)量的結(jié)果偏大．
（2）③當(dāng)吸盤剛好脫離玻璃板時(shí)，空氣對(duì)塑料吸盤的向上的壓力大小就等于所掛物體的總重力G，
大氣壓的值也可通過(guò)公式表示為 p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{π（\frac{D}{2}）^{2}}$=$\frac{4G}{π{D}^{2}}$；
④吸盤的空氣沒(méi)有完全擠出；或吸盤漏氣；或有外部空氣進(jìn)入吸盤；或吸盤與玻璃板之間有雜質(zhì)；吸盤的面積測(cè)量不準(zhǔn)等．
故答案為：（1）①1×10⁵；②偏大；（2）③G； $\frac{4G}{π{D}^{2}}$；④吸盤與玻璃板之間有雜質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是在弄清測(cè)量大氣壓強(qiáng)實(shí)的驗(yàn)原理，然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)，才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值．