Question

小華利用容積為V的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)設(shè)計(jì)如圖所示裝置測(cè)量大氣壓的值．
（1）為完成實(shí)驗(yàn)，小華還需測(cè)量工具：

刻度尺

，用來(lái)測(cè)量

注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L

．（填寫(xiě)測(cè)量的物理量及其表示字母）
（2）實(shí)驗(yàn)前，將注射器的活塞推至注射器的底端，用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是

排出注射器內(nèi)的空氣

．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器的活塞

剛開(kāi)始滑動(dòng)

時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，即大氣對(duì)活塞的壓力．
（4）大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式：

FL

V

．
（5）實(shí)驗(yàn)中由于

活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦

會(huì)導(dǎo)致最終的大氣壓值偏大．

Answer 1

分析：（1）壓強(qiáng)等于壓力和受力面積的比值，因此需要測(cè)出壓力和受力面積，據(jù)此確定實(shí)驗(yàn)器材；
（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）根據(jù)二力平衡的條件，當(dāng)活塞剛剛拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平衡力；
（4）計(jì)算出活塞的面積S，根據(jù)P=

F

S

就可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的大��；
（5）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��；若實(shí)驗(yàn)中摩擦較大，則測(cè)得的拉力F變大，在面積不變的情況下，測(cè)得的大氣壓會(huì)偏大．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺，測(cè)出注射器上有刻度的長(zhǎng)度L，是為了根據(jù)注射器的容積V計(jì)算活塞的橫截面積S，S=

V

L

；
故答案為：刻度尺；注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L．
（2）將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
故答案為：排出注射器內(nèi)的空氣．
（3）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩對(duì)活塞的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平衡力，正是利用這一轉(zhuǎn)換法，將大氣的壓力測(cè)量了出來(lái)；
故答案為：剛開(kāi)始滑動(dòng)．
（4）根據(jù)注射器上的刻度得知容積V，再測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L，則活塞面積S=

V

L

，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)活塞的拉力為F；
∴大氣壓強(qiáng)P=

F

S

=

FL

V

．
故答案為：

FL

V

．
（5）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦，使測(cè)得的拉力F變大，所以測(cè)量出來(lái)的大氣壓總是比實(shí)際值要大．
故答案為：活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦．

點(diǎn)評(píng)：本題屬實(shí)驗(yàn)探究題，實(shí)驗(yàn)探究題一般對(duì)學(xué)生的要求都較高，不僅要求學(xué)生熟練掌握課本上所學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)．