题目内容
18．如图甲所示，小明依据课本的实验方案测量本地的大气压值，所用一次性注射器的最大刻度为2mL，用刻度尺测得刻度部分的长度为4cm．实验中记下活塞开始滑动时弹簧测力计的示数为4.5N：（1）根据实验数据计算出：此注射器活塞的横截面积是0.5cm2，大气压强为0.9×105Pa．
（2）为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为1×105Pa．该值最早由意大利物理学家托里拆利测定．
（3）对比两次实验结果，小明认为原因是第一次实验过程中存在下列问题，请你帮他指出其中不可能的是C．
A．弹簧测力计的示数没有读准
B．注射器中有空气未全部排尽
C．活塞与注射器筒壁间摩擦较大
分析 （1）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；
（2）根据“胎压计”指针位置即可读数，然后进行单位换算即可；
（3）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而影响测量结果．
解答 解：（1）读图可知，注射器容积为2ml，即2cm3．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=$\frac{V}{L}$=$\frac{2c{m}^{3}}{4cm}$=0.5cm2；
实验时，弹簧测力计的示数F=4.5N，这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4.5N}{0.5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=0.9×105Pa；
（2）由“胎压计”指针位置可知，实际的大气压p′=100kPa=100×1000Pa=1×105Pa；该值最早由意大利物理学家托里拆利测定；
（3）如果活塞与注射器内壁间存在较大的摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大，而根据实验数据计算出的大气压强小于实际大气压，所以不可能是活塞与注射器筒壁间摩擦较大．
故答案为：（1）0.5；0.9×105；（2）1×105；托里拆利；（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．
练习册系列答案
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