Question

10．小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量．
（1）将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔．目的是排尽注射器内的空气．
（2）下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整．

大气压力F/N	注射器容积V/ml	①注射器全部刻度的长度L/cm	活塞面积S/cm2	大气压强p/Pa
7.5	2.5	4	0.625	②1.2×105

（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，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．
上述原因可能会使测量值大于真实值的是C．
A．①③B．①④C．②③D．②④．

Answer 1

分析 （1）（2）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=PS，故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可根据p=$\frac{F}{S}$求出大气压强的值．
（3）注射器筒内有空气或没有读准弹簧测力计的示数7.5N都会导致测量值小于真实值．

解答 解：（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气．
（2）根据实验原理可知需要测量的物理量：大气压力F；注射器容积V；注射器全部刻度的长度为L；活塞的横截面积为S；最后计算出大气压强的值；
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$=$\frac{7.5N×4×1{0}^{-2}m}{2.5×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.2×10⁵Pa．
（3）根据压强公式P═$\frac{F}{S}$，受力面积一定，活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变小，算出的大气压会偏小；活塞与注射器筒壁不完全密封也是同理偏小．活塞与注射器筒壁间有摩擦，或没有读准弹簧测力计的示数都会使力的测量值偏大，算出的大气压会偏大，故选C．
故答案为：（1）排尽注射器内的空气；（2）①注射器全部刻度的长度l/cm；    ②1.2×10⁵； （3）C．

点评 本题属实验探究题，实验探究题一般对学生的要求都较高，不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识，还要求学生具有一定的物理素养．