题目内容

【题目】小明利用最大刻度值为2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先将活塞推至注射器底端,再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,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,如图所示.当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为5.5N;
c.测出注射器全部刻度的长度为5cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值.

(1)实验所用的测量工具有
(2)根据实验数据计算出的大气压强是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;原因①会使测量值;原因②会使测量值(选填“偏大”或“偏小”).

【答案】
(1)弹簧测力计;刻度尺
(2)1.1×105
(3)偏小;偏大
【解析】解:(1)该实验的实验原理是:p= ,实验中要测出大气压力,因此要用到弹簧测力计;同时也要测出注射器的长度,因此要用到刻度尺.所以需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺;(2)注射器容积为V=2.5ml,即2.5cm3 . 注射器全部刻度的长度L=5cm,因为注射器为圆柱体,其横截面积S= = =0.5cm2=5×105m2;实验时,弹簧测力计的示数F=5.5N,这就是大气对活塞的压力,因此大气压强P= = =1.1×105pa;(3)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;活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值.
所以答案是:(1)弹簧测力计; 刻度尺; (2)1.1×105;(3)偏小; 偏大.
【考点精析】关于本题考查的大气压强的测量方法,需要了解大气压强的测量: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才能得出正确答案.

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