Question

7．1644年，意大利科学家托里拆利精确的测出了大气压强的值； 1.01×10⁵Pa的大气压强能够支持水柱的最大高度为10.1m；小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，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7.5N，测出注射器全部刻度的长度为4cm，根据测量数据，算出大气压的值为1.2×10⁵Pa．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）要注意区分开证明大气压存在和测出大气压值的区别；大气压的值是一个常量，需要了解，支持的水柱高度可以根据液体压强的计算公式p=ρgh得出；
（2）注射器的容积可通过图中读出，其单位为ml，注射器是圆柱体，利用公式V=SL的变形，可求其横截面积的大小；
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；再根据公式p=$\frac{F}{S}$将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小．

解答 解：（1）最早测出大气压值的科学家是托里拆利；
根据液体压强的计算公式p=ρgh可知，水柱的高度h=$\frac{P}{ρg}$=$\frac{1.01×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$≈10.1m．
（2）注射器容积为2.5ml，即2.5cm³．注射器全部刻度的长度L=4cm，因为注射器为圆柱体，
根据其体积公积可得，S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{4cm}$=0.625cm²；
实验时，弹簧测力计的示数F=7.5N，这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa；
故答案为：托里拆利；10.1；1.2×10⁵．

点评 此题的难点是水柱高度的计算，考查的是我们的一个综合能力，不能看到是大气压的题，就只从大气压的知识考虑，要根据我们所学过的压强知识综合考虑．