Question

小明利用最大刻度值标有2．5 mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:

a．将活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔;

b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7．5N;

c．测出注射器全部刻度的长度为4cm;

d．根据测量数据，算出大气压的值．

（1）实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和        ．

（2）注射器活塞的横截面积是        cm²，根据数据计算大气压强是        Pa．

（3）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤、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，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1．2N”这一实验步骤，这是为了          ．小红计算出的大气压强是      Pa．（用科学计数法，保留两位小数）

（4）同学们在讨论时提出了本实验中产生误差的可能原因如下:

①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体     

②活塞与注射器筒壁间有摩擦

③弹簧测力计的示数没有读准               

④活塞与注射器筒壁不完全密封

上述原因中一定会使测量值小于真实值的是          ．

A．①③④            B．①④                 C．②③             D．①②④

Answer

（1）刻度尺；（2）0．625cm2；1．2×105 Pa；

（3）减小摩擦力对实验结果的影响；1．01×105 Pa；

（4）C

【解析】

试题分析：（1）实验中要测出注射器的长度，因此除了：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水，还要有刻度尺；

（2）读图可知，注射器容积为2．5ml，即2．5cm3 ，注射器全部刻度的长度L=4cm，因为注射器为圆柱体，根据其体积公积可得，S=V/L=2．5cm3/4cm=0．625cm2

实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气，弹簧测力计的示数F=7．5N，这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得，p=F/S=7．5N/0．625×10−4m2=1．2×105 Pa；

（3）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大．所以小红添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数”这一实验步骤，是为了减小摩擦力对实验结果的影响；当弹簧测力计的示数为F=1．2N时，将其代入公式得，p=F/S=1．2N/0．625×10−4m2=1．01×105 Pa；

（4）根据压强公式P=F/S，受力面积一定，活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变

小，算出的大气压会偏小；活塞与注射器筒壁不完全密封也是同理偏小，活塞与注射器筒壁间有摩擦，或没有读准弹簧测力计的示数都会使力的测量值偏大，算出的大气压会偏大，故选C

考点：大气压强的测量方法