Question

【題目】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．其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．將活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔；

b．用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，如圖所示．當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N；

c．測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4cm；

d．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，算出大氣壓的值．

（1）實(shí)驗(yàn)所用的器材為：注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽和________；

（2）注射器活塞的橫截面積是________cm2 ， 根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算大氣壓強(qiáng)是________Pa；

（3）小明發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差較大，對(duì)此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)；④活塞與注射器筒壁不完全密封．上述原因一定會(huì)使測(cè)量值小于真實(shí)值的是_______ ．

A.①③④B.①④C.②③D.①②④

（4）小紅對(duì)小明所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，在完成a、b步驟、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.25N”這一實(shí)驗(yàn)步驟，這樣做的目的是________，小紅計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)是________Pa．

Answer 1

【答案】刻度尺 0.625 1.2×105 B 減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 1.0×105

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出注射器的長(zhǎng)度，因此除了：注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水，還要有刻度尺；

（2）讀圖可知，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=V/L=2.5cm3/4cm=0.625cm2實(shí)驗(yàn)時(shí)，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣．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=F/S=7.5N/0.625×104m2=1.2×105 Pa；

（3）活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內(nèi)有空氣會(huì)使拉力變小，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏��；沒(méi)有讀準(zhǔn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)液會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值小于真實(shí)值，也會(huì)大于真實(shí)值，故選B；

（4）如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時(shí)，拉力F大于大氣對(duì)活塞的壓力，從而使測(cè)量值偏大．所以小紅的這一實(shí)驗(yàn)步驟，是為了減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，p′=F′/S=7.5N1.2N/0.625×104m2≈1.01×105 Pa