小虎同学利用注射器.弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．(1)如图所示.水平向右慢慢拉动注射器筒.当注射器的活塞开始滑动时.记下弹簧测力计的示数F.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L.则大气压的值表达式为p=$\frac{FL}{V}$．(2)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气.则测得的大气压值偏小(选填“偏大 .“偏小或“不变 )．(3)为了消� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．
（1）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值表达式为p=$\frac{FL}{V}$．
（2）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）为了消除由于注射器活塞与筒壁间摩擦带来的影响，请设计实验步骤来测出摩擦力：
将活塞推至注射器顶端时，拔掉橡皮帽，匀速拉动活塞，则测力计示数即为摩擦力大小．

分析（1）明确实验的原理，才能完成实验步骤的补充．当注射器中的活塞开始滑动时，此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等；因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S=$\frac{V}{L}$来求出，知道注射器的容积，还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；利用压强的公式，代入测量的数据可得出表达式；
（2）如果注射器内的气体没有排干净或橡皮帽漏气，会使得测量值变小；
（3）因为活塞与注射器筒内壁存在摩擦，则根据活塞匀速拉动时受力平衡分析判断测量摩擦力的方法；

解答解：
（1）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数F；注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出有刻度部分的容积V，得出活塞的面积S=$\frac{V}{L}$，将测量结果代入压强公式得：$P=\frac{F}{S}=\frac{F}{\frac{V}{L}}=\frac{FL}{V}$；
（2）注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气，则测得的大气压值都偏小；
（3）将密封的注射器筒的橡皮帽去掉，然后根据针筒活塞匀速拉动，此时活塞受力平衡，则测力计的示数等于摩擦力大小．
故答案为：（1）$\frac{FL}{V}$；（2）偏小；（3）将活塞推至注射器顶端时，拔掉橡皮帽，匀速拉动活塞，则测力计示数即为摩擦力大小（合理即可）．

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；先弄清测量大气压强实验原理，然后才能根据现象分析出实验可能引起的结果；利用二力平衡条件考虑测量摩擦力的方法．