Question

【題目】小明利用最大刻度值標有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．先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推至注射器底端，當注射器的小孔充滿水后，再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．當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數為7.5N．

c．測出注射器全部刻度的長度為4cm．

d．根據測量數據，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、水和 ________．

（2）此注射器活塞的橫截面積是__________ cm2．根據實驗數據計算出大氣壓強是多大？

（3）小明發現，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差很大，對此小明與同學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彈簧測力計的示數沒有讀準；

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．①③； B．①④； C．②③； D．②④．

（4）小紅對小明所做實驗進行改進，在完成a、b步驟，活塞口到注射器底端后，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為1.2N”這一實驗步驟，這是為什么？

Answer 1

【答案】（1）刻度尺（1分）；（2）0.625（1分）p=Pa（1分）。（3）B（2分）；（4）減小摩擦力對實驗結果的影響（1分）。

【解析】（1）實驗器材還需要刻度尺，因為注射器的長度需要用刻度尺來測量；

（2）注射器活塞的橫截面積S==0.625cm2；則大氣壓強為p=Pa；

（3）大氣壓的測量值偏小的原因可能是拉力的測量值偏小或者橫截面積的測量值偏大，在以上四種原因中，①中橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體時，所需的拉力變小，故它是其中的一個原因；②中活塞與注射器筒壁間有摩擦，會使測量的拉力偏大，計算出的大氣壓強偏大，故不對；③中彈簧測力計的示數沒有讀準，也可能偏大，也可能偏小，故也不對；④中活塞與注射器筒壁不完全密封，則所需要的拉力也會偏小，故這也是其中的一個原因，則①④是可能的。

（4）這是沒有大氣壓力，活塞被抽出時測力計的示數，而這個示數正是活塞與注射器筒的摩擦力的大小；它是用來消除摩擦力對拉力的影響而設計的一步實驗。