Question

8．某科學實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，實驗步驟如下：
（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，推至底端這樣做的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣．
（2）如圖1所示，用細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，當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2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為3.33cm²．（精確到0.01）
（4）計算得到大氣壓強的數(shù)值為9.0×10⁴Pa．（保留一位小數(shù)）
（5）通過實驗同學們對實驗結果進行分析與討論：
如果是測量結果大于真實值，產(chǎn)生誤差的原因是活塞與針筒壁有摩擦（寫出一條即可）
如果是測量結果小于真實值，產(chǎn)生誤差的原因是針筒內(nèi)空氣未排盡（寫出一條即可）

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=$\frac{V}{h}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6cm}$=$\frac{10}{3}$cm²≈3.33cm²．
（4）可計算出大氣壓強的值為：p_大氣=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{\frac{10}{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
（5）實驗時，拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦這會造成最終測量的結果偏大；若筒內(nèi)空氣沒有排盡，測量結果小于一標準大氣壓．
故答案為：（1）排盡裝置內(nèi)的空氣；
（3）6.00；3.33；
（4）9.0×10⁴；
（5）活塞與針筒壁有摩擦；針筒內(nèi)空氣未排盡．

點評 解決本題的關鍵是在弄清測量大氣壓強實的驗原理，然后才能分析出實驗需要注意的事項，才能計算出大氣壓強的值．