题目内容
4.小颜同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,这样做的目的是排尽注射器内的空气.
(2)如图1所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F=40N.
(3)如图2所示,读出注射器的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L.
(4)计算得到大气压强的数值为1.2×105Pa.
(5)小颜同学发现实验结果偏大,且误差较大,请分析引起该实验过程中误差的主要因素活塞与筒壁之间有摩擦.
(6)请你增加一个实验步骤,以减少上述因素引起的误差.将橡皮帽从针孔取下,水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F1(F1值是摩擦力f);并写出测量大气压强的表达式$\frac{(F-{F}_{1})L}{V}$.
分析 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,故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可根据p大气=$\frac{F}{S}$求出大气压强的值.
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.
(3)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
故活塞的横截面积为S=$\frac{V}{h}$=$\frac{20}{6}c{m}^{2}$≈3.33cm2=3.33×10-4m2.
(4)可计算出大气压强的值为:p大气=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{3.33×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈1.2×105Pa.
(5)从实验结果看,测量结果小于一标准大气压,造成误差的主要原因是由于拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦,这会造成最终测量的结果偏大.
(6)在步骤(2)、(3)之间增加一步骤:将橡皮帽从针孔取下,水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F1(F1值是摩擦力f)
表达式:$\frac{(F-{F}_{1})L}{V}$.
故答案为:(1)排尽注射器内的空气;(4)1.2×105;(5)活塞与筒壁之间有摩擦;(6)将橡皮帽从针孔取下,水平向右缓慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F1(F1值是摩擦力f) 表达式:$\frac{(F-{F}_{1})L}{V}$.
点评 作为一个不是按课本方法进行测量大气压的实验,关键是在弄清实验的原理,然后才能分析出实验需要测量的是哪些物理量,怎么才能计算出大气压强的值.
练习册系列答案
相关题目
9.
小丽用照相机对某同学进行拍照,拍出的底片如图甲所示,若相机的焦距不变,要使底片的像如图乙所示,则( )
| A. | 照相机离被拍同学的距离近些,同时增大像距 | |
| B. | 照相机离被拍同学的距离远些,同时减小像距 | |
| C. | 照相机离被拍同学的距离近些,同时减小像距 | |
| D. | 照相机离被拍同学的距离远些,同时增大像距 |
16.关于安全用电,下列说法正确的是( )
| A. | 人站在干燥的木凳上双臂分别接触到火、零线一定会发生触电 | |
| B. | 我国家庭电路的电压值是36V | |
| C. | 可以把湿衣服晾晒在电线上 | |
| D. | 人站在干燥的木凳上单臂接触到火线一定会发生触电 |
11.下列设备的运行与电磁波无关的是( )
| A. | 汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统)以确定行驶路线和距离 | |
| B. | 医院里,医生利用B超可准确地获得人体内部疾病的信息 | |
| C. | 远在台湾省的CCTV记者利用卫星电话与CCTV演播厅的节目主持人交流两岸旅游往来经济发展信息 | |
| D. | 空中无人机与地面指挥中心的信息链接 |