Question

1．估测大气压值的装置如图，所用主要器材有注射器、弹簧测力计、刻度尺．
（1）实验前首先要观察注射器，读出注射器的容积V．
（2）刻度尺的作用是测有刻度部分的长度（全部刻度的长度），记为L．
（3）把注射器的活塞推至注射器的底部，封住注射器的小孔，目的是排尽筒内空气并防止空气进入．
（4）水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F即为大气压力．
（5）估测的大气压的表达式为p=$\frac{FL}{V}$，（用直接测得的物理量表示）．实验中发现活塞与筒壁的摩擦较大，这样会导致所测大气压数值偏大（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）明确实验的原理，才能完成实验步骤的补充．本实验的原理是：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，故测出注射器的有效长度，利用读出的体积V求出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可求出大气压强的值．
（2）实验中要排出注射器内的空气，这样在拉动活塞时，注射器内部会接近于真空，这样才能测出大气的压力．
（3）注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦都会影响拉力的大小，并结合压强的计算公式分析出测量值与真实值之间的差异．

解答 解：（1）实验前首先要观察注射器，读出注射器的容积，记为V．
（2）刻度尺的作用是量出其刻度部分的长度，记为L．
（3）把注射器的活塞推至注射器的底部，并封住注射器的小孔，此操作的目的是排尽空气．
（4）水平向右缓慢拉动注射器，活塞受到的作用力为弹簧测力计的拉力和大气对活塞的压力，当注射器中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F即为大气对活塞的压力F．
（5）估测的大气压的表达式为：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$．
如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大时，需要的拉力会更大，因此测得的结果将偏大．
故答案为：（2）有刻度部分的长度（全部刻度的长度）；（3）排尽筒内空气并防止空气进入；（5）$\frac{FL}{V}$； 偏大．

点评 利用注射器测量大气压时，用到的公式是p=$\frac{F}{S}$，所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了．对测量结果的评估则主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小．