题目内容
【题目】小华利用如图1所示的装置测量本地大气压的大小:
(1)请将下列实验步骤补充完整.
A、将注射器筒的活塞推至注射器筒底端,用想皮帽封住注射器末端的小孔
B、活塞通过细线与弹簧测力计相连,用水平拉力作用注射器筒上,当注射器中的活塞(选填“静止不动”或“刚开始运动”)时,记下测力计示数,即等于大气对活塞的压力F.
C、用刻度尺测出注射器筒的(选填“刻度部分的长度”或“全部长度”),记为L,读出注射器筒的容积V,则活塞的面积S= .
D、最后计算出此时大气压的数值P= .
(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是 .
(3)另一方面,考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响,小华改进了实验,如图2所示,将注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为9.8N,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为5.6N,已知活塞面积为7×10﹣5m2 , 则所测大气压的值为 .
【答案】
(1)刚开始运动;刻度部分的长度;;
(2)注射器中的空气无法排尽
(3)1.1×105pa
【解析】解:(1)B、由题意可得,根据二力平衡的条件,当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力.此时弹簧测力计的示数F,就是大气对活塞的压力;C、只有通过注射器有刻度部分的容积V和有刻度部分的长度L,才能计算出注射器的横截面积S= ;D、则大气压强:p= = = ;(2)活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,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;(3)当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=9.8N,对活塞受力分析:F+f=G1=9.8N;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=5.6N,对活塞受力分析:F﹣f=G2=5.6N;
两式联立解得:F=7.7N,f=2.1N,所测大气压的值:P= = =1.1×105pa.
所以答案是:(1)B.刚开始运动; C.刻度部分的长度, ; D. ;(2)注射器中的空气无法排尽;(3)1.1×105pa.
【考点精析】解答此题的关键在于理解大气压强的测量方法的相关知识,掌握大气压强的测量:大气压强实验是1643年意大利科学家托里拆利首先做出的,托里拆利实验也证明了自然界中真空的存在 1标准大气压 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大约相当于质量为1kg的物体压在1 cm2 的面积上产生的压强.