Question

14．某科學(xué)實驗小組用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強(qiáng)的值，實驗步驟如下：
①將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，這樣做的目的是排盡注射器內(nèi)的空氣．
②如圖所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數(shù)為29.9N．
③如圖所示，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為6.00cm，計算出活塞的橫截面積．
④計算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9×10⁴Pa．
⑤同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實驗誤差較大，請分析，該實驗過程中導(dǎo)致誤差的因素有一是空氣沒有排盡，二是活塞與筒壁之間有摩擦（請寫出兩條）

Answer 1

分析 本實驗的原理是：先排出注射器內(nèi)的空氣，這樣在往外拉活塞時，由于外界大氣壓的作用，要拉動活塞需要很大的力，這個力的大小為F=P_大氣S，故測出活塞橫截面積S和拉動時的拉力F，就可根據(jù)p_大氣=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強(qiáng)的值．

解答 解：①將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣．
③從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為20ml=20cm³，這20cm³的刻度長度由刻度尺可看出為6.00cm，
故活塞的橫截面積為S=$\frac{V}{h}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6.00cm}$≈3.33×10^-4m²．
④可計算出大氣壓強(qiáng)的值為：P_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{29.9N}{3.33×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
⑤從實驗結(jié)果看，測量結(jié)果小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長度讀數(shù)不準(zhǔn)確等；拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦這會造成最終測量的結(jié)果偏大．
故答案為：①排盡注射器內(nèi)的空氣；③6.00；④9×10⁴；⑤一是空氣沒有排盡，二是活塞與筒壁之間有摩擦．

點(diǎn)評 作為一個不是按課本方法進(jìn)行測量大氣壓的實驗，關(guān)鍵是在弄清實驗的原理，然后才能分析出實驗需要測量的是哪些物理量，怎么才能計算出大氣壓強(qiáng)的值．