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．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、橡皮帽和________；

（2）注射器活塞的橫截面積是________cm2 ， 根據數據計算大氣壓強是________Pa；

（3）小明發現，同學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.①③④B.①④C.②③D.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．

Answer 1

【答案】刻度尺 0.625 1.2×105 B 減小摩擦力對實驗結果的影響 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，測得的大氣壓會偏小；沒有讀準彈簧測力計的示數液會導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果的影響，p′=F′/S=7.5N1.2N/0.625×104m2≈1.01×105 Pa