Question

14．小明利用標有2.5mL的一次性注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、等器材，對大氣壓的值進行測量．
（1）該實驗中缺一個器材是刻度尺．
（2）該實驗必須在水平方向上進行測量是為了排除注射器自重對實驗的影響．
（3）下面是記錄實驗情況的表格，請將其中兩項空白處內容補充完整．

大氣壓力F/N	注射器容積V/ml	①注射器全部刻度的長度L/cm	活塞面積S/cm2	大氣壓強p/Pa
7.5	2.5	4	0.625	②1.2×105

（4）小明發(fā)現，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差很大，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．上述原因可能會使測量值大于真實值的是C．
A．①③B．①④C．②③D．②④．

Answer 1

分析 （1）該實驗的實驗原理是p=$\frac{F}{S}$，實驗中要測出注射器刻度部分的長度，因此還要有刻度尺．
（2）實驗時，若彈簧測力計不在水平方向，由于彈簧測力計受重力的作用，彈簧測力計的示數會增大，測量的誤差增大，故托住彈簧測力計保持在水平方向的目的是消除彈簧測力計的重力對實驗的影響．
（3）根據注射器的容積公式V=SL可以求出刻度部分的長度，與表中數據對比可知①為有刻度部分的長度，并寫出物理量的符號和單位；已知測得的大氣壓力和活塞面積代入公式p=$\frac{F}{S}$可算出大氣壓強的大�。�
（4）注射器筒內有空氣或沒有讀準彈簧測力計的示數，都會導致測量值小于真實值．
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，從而影響測量結果．

解答 解：（1）該實驗的實驗原理是p=$\frac{F}{S}$，為了測出活塞的面積，根據注射器的容積公式V=SL可知，需要測出刻度部分的長度，因此還需要的器材是刻度尺．
（2）實驗時，若彈簧測力計不在水平方向，由于彈簧測力計受重力的作用，彈簧測力計的示數會增大，測量的誤差增大，所以托住彈簧測力計保持在水平方向的目的是消除彈簧測力計的重力對實驗的影響，提高實驗的準確度．
（3）從表中數據可知，注射器容積V=2.5mL=2.5cm³，活塞面積S=0.625cm²，
根據注射器的容積公式V=SL可得，刻度部分的長度：L=$\frac{V}{S}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{0.625c{m}^{2}}$=4cm，
與表中數據對比可知，①處應為：刻度部分的長度L/cm；
已知大氣壓力F=7.5N，活塞面積S=0.625cm²，
所測大氣壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa，故表格②處應填：1.2×10⁵．
（4）根據壓強公式p═$\frac{F}{S}$可知，受力面積一定，
①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；會使拉力變小，算出的大氣壓會偏��；
②活塞與注射器筒壁間有摩擦，會使力的測量值偏大，算出的大氣壓會偏大；
③彈簧測力計的示數沒有讀準，會使力的測量值偏大或偏小，算出的大氣壓也可能偏大，也可能偏�。�
④活塞與注射器筒壁不完全密封，會使拉力變小，算出的大氣壓會偏�。�
因此可能會使測量值大于真實值的是②③．
故選C．
故答案為：（1）刻度尺；（2）排除注射器自重對實驗的影響；（3）注射器全部刻度的長度L/cm；1.2×10⁵；（4）C．

點評 本題屬實驗探究題，實驗探究題一般對學生的要求都較高，不僅要求學生熟練掌握課本上所學的相關知識，還要求學生具有一定的物理素養(yǎng)．