Question

19．同學們在進行估測大氣壓實驗時，首先讀出注射器的最大刻度為V，用刻度尺量出其全部刻度的長度為L；然后按照如圖所示的過程，沿水平方向慢慢的拉注射器（甲圖沒有蓋上橡皮帽、乙圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽），剛好拉動活塞時，彈簧測力計示數(shù)分別是F₁和 F₂．下列計算式正確且最接近真實值的是（　�。�

• A． F₁L/V
• B． F₂L/V
• C． （F₂-F₁ ）L/V
• D． （F₂+F₁ ）L/V

Answer 1

分析 首先通過分析可以看出，此題中測量大氣壓利用的原理是公式p=$\frac{F}{S}$，這里的F便是大氣作用在注射器橫截面上的壓力，而S則是注射器的橫截面積．仔細分析甲、乙兩圖的區(qū)別可以看出，甲圖中因為沒有蓋橡皮帽，所以注射器內外氣體連通，壓強相等，此時彈簧測力計的示數(shù)實際是活塞與筒壁的摩擦力，而圖乙中因為內部接近真空，幾乎沒有氣壓，所以此時彈簧測力計所測是大氣產生的壓力，當然也包括了活塞與筒壁的摩擦力．

解答 解：設注射器的刻度部分長為L，其容積為V，則注射器的橫截面積為S=$\frac{V}{L}$，
圖甲的彈簧測力計示數(shù)反映的是活塞與筒壁的摩擦力F₁，
圖乙的彈簧測力計示數(shù)反映的是活塞與筒壁的摩擦力F₁+大氣的壓力F₂，
所以，大氣對活塞產生的壓力實際為F₂-F₁，
代入壓強公式p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{\frac{V}{L}}$=（F₂-F₁）$\frac{L}{V}$，故選項C符合題意．
故選C．

點評 確本實驗是測量大氣壓的原理是p=$\frac{F}{S}$是成功的第一步；然后再根據(jù)注射器為圓柱體的特點，利用容積和長度表示出其橫截面積，是第二步；最后搞清甲、乙兩次實驗中彈簧測力計的示數(shù)所反映出來的力的大小包括哪些，這是最關鍵的第三步，也是最容易出錯的一步．