Question

小明利用标有最大刻度值2.5mL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.先让注射器吸入少量水，然后将________推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帕封住注射器的小孔。

b.用细绳拴住注射器活塞颈部，使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右拉动注射器筒，如图所示。当注射器中的活塞________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、水和________；

(2)此注射器活塞的横截面积是________cm²。根据实验数据计算出大气压强是________Pa；

(3)小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：

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。

上述原因一定会使测量值小于真实值的是________；

A.①③    B.①④    C.②③    D.②④

(4)实验结束后，小明又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量。他将吸盘紧紧压在竖直的厚玻璃上，测出吸盘的直径为D，然后用弹簧测力计缓慢的水平拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃，读出拉开瞬问的拉力为F，算出大气压的值为________（用字母表示）。他发现测出的大气压值比真实值________（偏大/偏小）。导致这种结果的原因是________。

Answer

活塞 移动 刻度尺 0.625 1.2×105 B 偏小 空气没有排尽

【解析】

a、[1]实验中要排出注射器内的空气，这样在拉动活塞时，注射器内部会接近于真空，这样才能测出大气的压力。

b、[2]当注射器中的活塞开始运动时，说明此时拉力等于大气对活塞的压力。故记下的弹簧测力计示数，就是大气对活塞的压力F。

(1)[3]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)[4]已知注射器容积为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===0.625cm2

注射器活塞的横截面积是0.625cm2。

[5]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===1.2×105Pa

大气压强是1.2×105Pa。

(3)[6]①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；

②活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使拉力变大，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏大；

③没有读准弹簧测力计的示数可能会导致测量值小于真实值，也可能会大于真实值。

故选B。

(4)[7]弹簧测力计的示数可以近似的作为吸盘受到的大气压力，所以大气压对吸盘的压力为F吸盘的直径D，吸盘的面积

S=()2=

大气压强的数值

p===

大气压强的数值为。

[8][9]因为吸盘不能完全把空气挤出，导致拉力F减小，所以根据p=可得测出的大气压强数值往往比实际值小一些。