Question

14．如图所示，用2mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材进行估测大气压的值．
（1）用刻度尺测出注射器全部刻尺的长度L，用注射器的容积V除以长度L，可得活塞的横截面积S=$\frac{V}{L}$．
（2）将注射器的活塞推至注射器的底端，排尽筒内的空气，用橡皮帽封住注射器的小孔．空气排不尽会导致测量值偏小 （选填“偏小”或“偏大”）．
（3）用细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，水平向右慢慢拉动注射筒．注射筒中的活塞开始滑动 时，记录弹簧测力计的示数F；此值近似等于大气 对活塞的压力．
（4）由压强公式p=$\frac{F}{S}$，得大气压的估算表达式p=$\frac{FL}{V}$．

Answer 1

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）当注射器漏气时，会造成拉力F偏小，在面积S不变时，所测量的大气压值会偏小．

解答 解：（1）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S=$\frac{V}{L}$；
（2）当注射器漏气时，拉力F的值会减小，在面积S不变时，由p=$\frac{F}{S}$可得，所测大气压值会偏小．
（3）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；
（4）由压强公式p=$\frac{F}{S}$，得大气压的估算表达式p=$\frac{F}{S}$=$\frac{F}{\frac{V}{L}}$=$\frac{FL}{V}$．
故答案为：（1）$\frac{V}{L}$；（2）偏小；（3）滑动；大气；（4）$\frac{F}{S}$；$\frac{FL}{V}$．

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．