Question

如图所示是一个针筒，活塞推到底部后，上端出口处用橡皮帽封住，此时由于大气压力的作用，将活塞紧紧地压在筒内．你能否利用此针筒，估测一下当时的大气压值．试写出：
（1）所需实验器材；（2）需测定的物理量；（3）实验步骤，（4）估算大气压值的表达式．

Answer 1

分析：此实验的原理是：先排出注射器内的空气，这样在往外拉活塞时，由于外界大气压的作用，要拉动活塞需要很大的力，这个力的大小为F=P_大气S，故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可根据P_大气=

F

S

求出大气压强的值．

解答：解：根据实验原理可知：
（1）所需器材：
刻度尺、钩码（或弹簧秤）、线；
（2）需测定的物理量：
活塞的直径D；钩码质量；（最大拉力）
（3）实验步骤：
1．用刻度尺测出注射器活塞的直径D；
2．用线系在活塞下端，挂钩码，直至最大，记下此时钩码的质量（或用调节好的弹簧秤向外拉，测出最大拉力F）
（4）表达式：
p=

4mg

πD2

或p=

4F

πD2

点评：本题属于探究型实验，是课本知识的创新实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项，是培养学生创新能力的好题．