【題目】估測(cè)大氣壓值的裝置如圖所示,器材有注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等.
(1)觀察注射器,讀出注射器的容積V=20mL.
(2)用刻度尺測(cè)出 ,記為 L=10cm.
(3)把注射器的活塞推至注射器筒的底部,目的是 ,然后封住注射器的小孔.
(4)水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F=22N,即等于大氣對(duì)活塞的壓力.
(5)則大氣壓的值p= (寫(xiě)出表達(dá)式),帶入數(shù)據(jù)求得結(jié)果為 Pa.
(6)根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行誤差分析,可能是 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),讀數(shù)偏小.
【答案】(2)注射器全部刻度的長(zhǎng)度;(3)排盡注射器中空氣;(5);1.1×105;(6)②
【解析】試題分析:(1)明確實(shí)驗(yàn)的原理,才能完成實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充.本實(shí)驗(yàn)的原理是: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)出注射器的有效長(zhǎng)度,利用讀出的體積V求出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F,就可求出大氣壓強(qiáng)的值.
(2)實(shí)驗(yàn)中要排出注射器內(nèi)的空氣,這樣在拉動(dòng)活塞時(shí),注射器內(nèi)部會(huì)接近于真空,這樣才能測(cè)出大氣的壓力.
(3)注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦都會(huì)影響拉力的大小,并結(jié)合壓強(qiáng)的計(jì)算公式分析出測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異.
解:(1)實(shí)驗(yàn)前首先要觀察注射器,注射器筒所標(biāo)的容積,記為V.
(2)刻度尺的作用是量出注射器筒所有刻度的長(zhǎng)度,記為L.
(3)把注射器的活塞推至注射器的底部,并封住注射器的小孔,此操作的目的是排盡空氣,保證裝置的氣密性.
(4)水平向右緩慢拉動(dòng)注射器,活塞受到的作用力為彈簧測(cè)力計(jì)的拉力和大氣對(duì)活塞的壓力,當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F即為大氣對(duì)活塞的壓力F.
(5)注射器是一個(gè)圓柱體形狀,因此,應(yīng)量出其刻度部分的長(zhǎng)度,再讀出空積V,
得出活塞的面積S=,
估測(cè)的大氣壓的表達(dá)式為:p=====1.1×105Pa.
(6)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體,則測(cè)量出來(lái)的大氣壓總是比實(shí)際值要。
②若注射器活塞與內(nèi)壁間摩擦太大,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F增大,由壓強(qiáng)公式可知,將導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值偏大,
③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn),讀數(shù)偏小,由壓強(qiáng)公式可知,將導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值偏。
故答案為:(2)注射器全部刻度的長(zhǎng)度;(3)排盡注射器中空氣;(5);1.1×105;(6)②.
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