Question

7．小明所設(shè)計(jì)的“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn)方案如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一個(gè)橡皮帽封住注射器的小孔，這樣做的目的是排除注射器內(nèi)的空氣．
（2）如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器簡(jiǎn)．當(dāng)注射器活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=46N；．
（3）觀察并記錄注射器筒上所標(biāo)明的容積V=20cm³，用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度長(zhǎng)度L=4cm，則注射器活塞的橫截面積為5cm²；
（4）計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9.2×10⁴Pa；
（5）按照上述實(shí)驗(yàn)方案測(cè)得的大氣壓強(qiáng)的值，往往會(huì)比大氣壓強(qiáng)的實(shí)際值偏�。阏J(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排凈等．

Answer 1

分析 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=pS，故測(cè)出注射器全部帶刻度的長(zhǎng)度，求出活塞的橫截面積S和測(cè)出活塞剛被拉動(dòng)時(shí)的拉力F，就可根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：（1）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
（2）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，由二力平衡的條件可知：此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等，此時(shí)大氣對(duì)活塞的壓力為46N．
（3）注射器的體積為V=20cm³，活塞的橫截面積S=$\frac{V}{L}$=$\frac{20c{m}^{3}}{4cm}$=5cm²=5×10^-4m²；
（4）活塞剛被拉動(dòng)時(shí)，大氣壓強(qiáng)的數(shù)值p=$\frac{F}{S}$=$\frac{46N}{5×1{0}^{-4}c{m}^{2}}$=9.2×10⁴Pa；
（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)出的大氣壓值比大氣壓強(qiáng)的實(shí)際值偏小，產(chǎn)生原因可能是注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡．
故答案為：（1）排除注射器內(nèi)的空氣；（3）5；（4）9.2×10⁴；（5）注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排凈等．

點(diǎn)評(píng) 本題的綜合性較強(qiáng)，既考查了二力平衡條件的應(yīng)用、大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)、固體壓強(qiáng)的計(jì)算公式p=Fs等知識(shí)點(diǎn)，又考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．