Question

小明做“估测大气压值”的实验．
（1）在如图所示的装置中，小明不能采用乙图的装置来估测大气压强，其原因是

 

．
（2）实验步骤如下：
A、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B、用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数（即大气对活塞的压力）F；
C、读出注射器的容积V；
D、用刻度尺测出注射器的全部长度L．
（3）思考并回答：
①实验步骤A的目的是

 

．
②指出以上实验步骤中的错误：

 

．
③由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏

 

．请提出一种减少漏气的方法：

 

．
④用测得的物理量表示大气压强的表达式：P=

 

．

Answer 1

分析：（1）地球表面上的一切物体都要受到重力，所以乙图中注射器的活塞也要受到重力；
①注射器内的空气排不净时，里面的气体会产生向外的压力，而使所测大气压强的数值远远比实际数值偏小；
②注射器的有效长度应从有刻度的位置测算，而不是全部长度；
③对注射器的密闭性来说，橡皮帽已经很好封住注射器的小孔，那么漏气的主要原因是活塞的密闭性，所以要尽可能的减小气体从活塞进入；
④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．

解答：解：（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会增大弹簧测力计的示数；
（3）①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，会把注射器的空气排掉，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，是防止注射器外的空气从小孔进入；
②注射器的体积是活塞的面积和注射器有效长度的成积，有效长度是指注射器带刻度的部分；
③由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏小；注射器漏气的主要原因是活塞的密闭性，所以可以采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等；
④注射器活塞的面积为S=

V

L′

，
由二力平衡的条件可知：
F=P_大气S=P_大气

V

L′

所以，P_大气=

FL′

V

．
故答案为：
（1）乙活塞的重力影响大气压力的测定；
（3）①排掉注射器中的空气；
②D步骤应量出注射器有刻度部分的长度L′；
③偏小；小活塞涂上凡士林或其他润滑油等；
④

FL′

V

．

点评：此题的综合性较强，既考查了二力平衡条件的应用、大气压强的特点、固体压强的计算公式p=Fs等知识点，又考查了学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力．