Question

【題目】某課外興趣小組用容積為2.5cm3的注射器、彈簧測力計、刻度尺各一只，設計了一個估測大氣壓強的小實驗，主要步驟如下：

A．把注射器的活塞推至注射器的底端，然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔；

B．如圖所示，水平向右慢慢地拉動注射器筒．當注射器中的活塞剛開始移動時，記下彈簧測力計的示數F為7.5N：

C．用刻度尺測出全部刻度的長度，為4.00cm．

（1）實驗步驟A的目的是：______________________；

（2）用測得和記錄的物理量可以計算出大氣壓強值P=________Pa，此測量值與標準大氣壓相比______（選填“徧大”或“偏小”）；

（3）為了減小摩擦力產生的誤差，同學采取如圖的方法測量了大氣壓，將原注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至底端，用橡皮帽封小孔，向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得燒杯和水的總重為7.5N，然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得燒杯和水的總重為4.5N，輪軸間的摩擦和細線重不計，則注射器筒與活塞的摩擦力為__N；所測大氣壓為____________Pa．

Answer 1

【答案】 排盡空氣，防止漏氣 1.2×103 偏大 1.5N 0.96×103

【解析】 (1)實驗步驟A的目的是為了排出注射器中的空氣，并利用橡皮帽堵住使空氣不再進入；(2)已知V＝2.5cm3＝2.5×106m3，L＝4cm＝0.04m，根據圓柱體體積公式可得橫截面積：S＝＝6.25×105m2,大氣壓強：p＝＝1.2×105Pa.,因為1標準大氣壓為1.01×105Pa，因此這一結果偏大；造成這一錯誤的原因是：用刻度尺測出全部刻度的長度，使得長度測量偏大，橫截面積偏小，測得氣壓偏大；(3)當注射器中的活塞開始向左滑動時,G1＝7.5N,對活塞受力分析：Ff＝G1＝7.5N；當注射器中的活塞開始向右滑動時,G2＝4.5N,對活塞受力分析：Ff＝G2＝4.5N；兩式聯立解得：F＝6N,f＝1.5N,所測大氣壓的值：P＝＝0.96×105Pa.