题目内容
【题目】小明利用容积是2mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量.其实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,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,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒(如图所示),当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为5.9N;
c.测出注射器刻度部分的长度为4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值.
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和__________.
(2)注射器活塞的横截面积是__________ cm2,根据数据计算大气压强是_______ 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;③弹簧测力计的示数没有读准;④活塞与注射器筒壁不完全密封.
上述原因一定会使测量值小于真实值的是__________.
A. ①③④ B. ①④ C. ②③ D. ①②④
(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a,b步骤活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1N”这一实验步骤,这是为了_______.小红计算出的大气压强是_____________Pa.
【答案】刻度尺 0.5 1.18×105 B 减小实验误差 0.98×105
【解析】
第一空.实验中其中一个步骤是测出注射器刻度部分的长度为4cm,故实验器材需用到刻度尺;
第二空.由题意可知注射器的容积为2ml,即2cm3,又由注射器全部刻度的长度为4cm,注射器为圆柱体,可得注射器的横截面积
第三空.实验时,弹簧测力计的示数F=5.9N,根据公式
第四空.橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,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;弹簧测力计的示数没有读准,拉力可能偏大,也可能偏小,故测量值可能偏大也可能偏小;活塞与注射器壁不完全密封,会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,B符合题意;
第五空.取下橡皮帽后,活塞两侧受到的气体压强都是大气压,所以与拉力平衡的是活塞与管壁的摩擦力,即摩擦力的大小为1N,这一步的目的是减小实验误差;
第六空.去掉摩擦产生的误差,测得的压强