【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,對大氣壓的值進行測量.其實驗步驟如下:

a.將活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;

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

c.測出注射器全部刻度的長度為4cm;

d.根據(jù)測量數(shù)據(jù),算出大氣壓的值.

(1)實驗所用的器材為:注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽和______;

(2)注射器活塞的橫截面積是______cm2,根據(jù)數(shù)據(jù)計算大氣壓強是______Pa;

(3)小明發(fā)現(xiàn),同學(xué)們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大,對此小明與同學(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彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準(zhǔn);④活塞與注射器筒壁不完全密封.上述原因一定會使測量值小于真實值的是______

A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④

(4)小紅對小明所做實驗進行改進,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注射器筒,記下彈簧測力計的示數(shù)為1.25N”這一實驗步驟,這樣做的目的是_______,小紅計算出的大氣壓強是______Pa.

【答案】 刻度尺 0.625 1.2×105 B 減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響 1.0×105

【解析】1)實驗中要測出注射器的長度,因此除了:注射器、彈簧測力計、細繩、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度L=4cm,因為注射器為圓柱體,根據(jù)其體積公積可得,S=V/L=2.5cm3/4cm=0.625cm2實驗時,把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣.彈簧測力計的示數(shù)F=7.5N,這就是大氣對活塞的壓力,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)有空氣會使拉力變小,在面積不變的情況下,測得的大氣壓會偏;沒有讀準(zhǔn)彈簧測力計的示數(shù)液會導(dǎo)致測量值小于真實值,也會大于真實值,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,拉力F大于大氣對活塞的壓力,從而使測量值偏大.所以小紅的這一實驗步驟,是為了減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響,p′=F′/S=7.5N1.2N/0.625×104m2≈1.01×105 Pa

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