(2013?南開區(qū)一模)學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)們想利用所學(xué)的物理知識(shí)測量學(xué)校旁的小珠峰的高度,他們利用星期天開展一次登山活動(dòng).已知在豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小的值為△p,山下的大氣壓強(qiáng)為po
同學(xué)們隨身攜帶的實(shí)驗(yàn)器材有:一個(gè)去掉針頭的玻璃材料的醫(yī)用注射器(已知注射器有刻度部分的容積為V)、一個(gè)彈簧測力計(jì)、一根細(xì)尼龍繩、一把刻度尺.到達(dá)山頂后,他們進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn).(實(shí)驗(yàn)中針筒與活塞之間的摩插不計(jì))

實(shí)驗(yàn)時(shí)小組同學(xué)分工合作:
a、小紅首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,并用橡皮帽封住其小孔;
b、小敏用刻度尺測出了針筒上有刻度部分的長度L(如圖甲所示);
c、小強(qiáng)用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)(如圖乙所示),小明馬上記下這時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F.
請你根據(jù)以上內(nèi)容,幫助實(shí)驗(yàn)小組完成下列問題:
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,這樣做的目的是
排盡注射器內(nèi)的空氣
排盡注射器內(nèi)的空氣

(2)利用題目中提供的數(shù)據(jù),推導(dǎo)出小珠峰山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)p及小珠峰的高度h的表達(dá)式.
(3)分析這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有(請寫出一條即可):
橡皮帽密封不好
橡皮帽密封不好
分析:(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是:先排出注射器內(nèi)的空氣,這樣在往外拉活塞時(shí),由于外界大氣壓的作用,要拉動(dòng)活塞需要很大的力,這個(gè)力的大小為F=P大氣S,故測出活塞橫截面積S和拉動(dòng)時(shí)的拉力F,就可根據(jù)P大氣=
F
S
求出大氣壓強(qiáng)的值.
(2)將壓力與受力面積代入公式p=
F
S
可得出大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式;先求出小珠峰山頂和山腳的壓強(qiáng)變化,再根據(jù)在豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小△p,即可求出小珠峰的高度.
(3)造成誤差的主要原因是多方面的:可能是注射器內(nèi)的空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長度讀數(shù)不準(zhǔn)確等.
解答:解:(1)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣.
(2)由二力平衡的條件可知:
F=P大氣S=P大氣
V
L
,即P大氣=
FL
V
由本實(shí)驗(yàn)的原理可知:需要測量出注射器帶刻度的長度L,拉動(dòng)彈簧測力計(jì)時(shí)的拉力F;
山頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)p=
F
S
=
FL
V

根據(jù)豎直方向每升高10m大氣壓強(qiáng)減小△p,山下的大氣壓強(qiáng)為p0可得,
設(shè)小珠峰的高度為h,則山上的壓強(qiáng)p=p0-
h
10
?△p,根據(jù)前面的測量,p=
FL
V
可得:p0-
h
10
?△p=
FL
V
,
解得,h=
10(p0-FL)
V△p

(3)造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長度讀數(shù)不準(zhǔn)確等;拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦這會(huì)造成最終測量的結(jié)果偏大.
故答案為:(1)排盡注射器內(nèi)的空氣;
(2)
FL
V
;h=
10(p0-FL)
V△p

(3)橡皮帽密封不好.
點(diǎn)評:作為一個(gè)不是按課本方法進(jìn)行測量大氣壓的實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵是在弄清實(shí)驗(yàn)的原理,然后才能分析出實(shí)驗(yàn)需要測量的是哪些物理量,怎么才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)一模)有科學(xué)家曾預(yù)言:“水,不久將成為一個(gè)深刻的社會(huì)危機(jī)”,其主要原因有:①雖然地球上總水量很大,但淡水資源卻不富裕,②地球上淡水分布不均勻,③水污染的問題日益嚴(yán)重,④不合理地開發(fā)利用水資源,⑤浪費(fèi)水的現(xiàn)象依然嚴(yán)重存在.
這些原因中屬于人類活動(dòng)所造成的是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)一模)蹦極是一種極限挑戰(zhàn)運(yùn)動(dòng),蹦極者身著彈力繩索從懸崖跳向谷底,然后從最低點(diǎn)彈起上升.下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)一模)分別用三個(gè)大小相同的力F1、F2、F3把油桶推上臺(tái)階(如圖所示),其中比較容易把油桶推上去的力是
F1
F1
,可見力的作用效果與力的
方向
方向
有關(guān).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)一模)小穎同學(xué)上手工課時(shí)要將一塊質(zhì)量為0.05kg,體積為2.5×10-5m3實(shí)心橡皮泥做成一艘小船,可她一失手卻將橡皮泥掉入了身邊裝有水的小桶中,靜止后如圖甲所示,則此時(shí)橡皮泥受到的浮力是
0.25
0.25
N.小穎將橡皮泥做成空心小船后在放入水中,靜止后如圖乙所示,此時(shí)小船受到的浮力是
0.5
0.5
N.(取g=10N/kg)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?南開區(qū)一模)小麗在進(jìn)行“測量小電燈的電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)臺(tái)上給她提供的器材有:電壓為6V的蓄電池、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、滑動(dòng)變阻器(50Ω、1.5A)、額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時(shí)的電阻約為7Ω)、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干.

(1)小麗在試驗(yàn)中電流表應(yīng)該選擇的量程是
0~0.6A
0~0.6A

(2)小麗連接的實(shí)物電路如圖所示,請你在虛線框內(nèi)畫出該電路圖.
(3)閉合開關(guān)前小麗把滑動(dòng)變阻器滑片的位置調(diào)到了C端.
(4)閉合開關(guān)后小麗發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6V,產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的
B
B
C
C
.(只填寫序號(hào))
A、小燈泡短路        B、小燈泡的燈絲斷了     C、小燈泡的燈座接觸不良   
D、電壓表的正、負(fù)接線柱接反         E、變阻器滑片放在了最小阻值處
(5)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測得如表所示的三組數(shù)據(jù).則小電燈的額定功率為
0.9
0.9
W.
試驗(yàn)次數(shù) 1 2 3
電壓U/V 2.0 2.5 2.8
電流I/A 0.30 0.36 0.38

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案