题目内容
6.亲爱的同学,请你运用所学物理知识解答下面的问题.(1)如图1所示,在放大的测力计表盘中画出此时指针位置.
(2)小明同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
①实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,这样做的目的是排尽筒内的空气.然后用橡皮帽封住注射器的小孔,密封注射器.
②如图2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,则大气压的值可表示为p=$\frac{FL}{V}$.
③若实验中测得的大气压值都偏小,这可能是因为注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气.
分析 (1)根据平衡力的知识判断测力计所受的力,在画指针位置时注意数量级
(2)①实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力;
②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=$\frac{S}{L}$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;
③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
在面积不变的情况下,根据公式p=$\frac{F}{S}$,测得的大气压会偏小.
解答 解:(1)测力计在两个力的作用下平衡,所以其示数应等于1000N,因此指针应指在1的位置,如下图所示;![]()
(2)①实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气.然后用橡皮帽封住注射器的小孔,密封注射器;
②注射器的容积为V,注射器的全部刻度长度L,
故活塞的横截面积为S=$\frac{V}{L}$;
水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,记下弹簧测力计的示数F即大气压作用在活塞上的压力大小;
可计算出大气压强的值为:
p大气=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$,
③若注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气,实验时,拉力的测量值会偏小,根据公式p=$\frac{F}{S}$可知,导致测得的大气压值偏小.
故答案为:(1)如上所示;(2)①排尽筒内的空气;②$\frac{FL}{V}$;③注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气.
点评 本题考查了有关指针测量仪器的读数、二力平衡条件的应用、用生活中器材测量大气压强的原理、操作过程及对误差的分析.有一定的综合性,明确实验原理是关键.
| A. | 做托里拆利实验时,如果水银柱高度不等于76cm,就说明实验是有误差的 | |
| B. | 水面上大气压越小,水的沸点越低 | |
| C. | 在同一座教学楼内,用气压计测不同楼层的大气压,结果应当是一样的 | |
| D. | 气体和液体中的压强与流速大小无关 |
| 镜子面积S | 110dm2 |
| 镜子质量m | 1.1kg |
| 额定电压U | 220V |
| 额定功率P0 | 1W/dm2 |
| 镜面玻璃比热容c | 0.75×103J/(kg•℃) |
(2)电热膜正常工作产生的热量Q2;
(3)电热膜给平面镜的加热效率η.