【題目】如圖甲所示,小明依據(jù)課本的實(shí)驗方案測量本地的大氣壓值,所用一次性注射器的最大刻度為2mL.實(shí)驗中記下彈簧測力計的示數(shù)為4.5N,注射器全部刻度的長度為4cm.

(1)根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)計算出的大氣壓強(qiáng)為__________Pa.

(2)為判斷實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,小明利用自家汽車?yán)锏摹疤河嫛睖y量實(shí)際的大氣壓,示數(shù)如圖乙所示,其值為____________Pa.

(3)對比兩次實(shí)驗結(jié)果,小明認(rèn)為實(shí)驗中存在下列原因,其中不可能的是_______________

A.彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準(zhǔn)

B.注射器中有空氣未全部排盡

C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大

(4)小明還發(fā)現(xiàn):如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣,然后用橡皮帽將氣體封閉起來,在推活塞的過程中,越推越費(fèi)力.由此小明猜想:其他條件一定時,封閉氣體的體積越小,壓強(qiáng)越____________

(5)為了驗證自己的猜想,小明用一個30mL的注射器吸入一定質(zhì)量的空氣后連接到胎壓計上,通過推拉活塞,測得數(shù)據(jù)記錄如表:

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出封閉氣體的壓強(qiáng)p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為:p=_______________

②當(dāng)小明不推拉活塞時,注射器內(nèi)的空氣體積為____________mL.

(6)你認(rèn)為封閉氣體的壓強(qiáng)還可能與哪些因素有關(guān),寫出一個猜想以及你的依據(jù).

猜想_____________依據(jù)_________________________________________________

【答案】 9×104 1×105 C 9.6 溫度 夏天容易爆胎或壓癟的乒乓球放在熱水中會復(fù)原

【解析】注射器活塞面積

所以活塞受到的壓強(qiáng),即大氣壓強(qiáng)為

(2)“胎壓計”測量的大氣壓值為p=100kPa=1×105Pa。

(3)如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在較大的摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡時,拉力F大于大氣對活塞的壓力,從而使測量值偏大,而根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)計算出的大氣壓強(qiáng)小于實(shí)際大氣壓,所以不可能是活塞與注射器筒壁間摩擦較大。

(4)小明還發(fā)現(xiàn):如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣,然后用橡皮帽將氣體封閉起來,在推活塞的過程中,越推越費(fèi)力.由此小明猜想:其他條件一定時,封閉氣體的體積越小,壓強(qiáng)越大。

5①由表中封閉氣體的壓強(qiáng)p與體積V的數(shù)值可知,pV的乘積均為960,即pV=960,所以p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為: (壓強(qiáng)單位為kPa,體積單位為mL)。

已經(jīng)測出實(shí)際的大氣壓為1×105Pa=100kPa,當(dāng)小明不推拉活塞時,注射器內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等,由可得,注射器內(nèi)的空氣體積:

。

(6)封閉氣體的壓強(qiáng)還可能與溫度有關(guān),例如夏天容易爆胎或壓癟的乒乓球放在熱水中會恢復(fù)原狀都能證明這一點(diǎn)。

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