Question

如圖是小明利用注射器估測大氣壓的實驗裝置圖．
（1）該實驗中以

針筒

（填“針筒”、“活塞”或“彈簧測力計”）為研究對象，利用

二力平衡

原理來測出大氣對活塞的壓力．當注射器中的活塞開始滑動時，此時彈簧測力計對活塞向左的拉力F

等于

（填“大于”、“等于”或“小于”）大氣對活塞向右的壓力．
（2）某同學讀出所用注射器的容積V，再用刻度尺測出注射器

全部刻度

（填“針筒”、“活塞”或“全部刻度”）的長度l．實驗時測出注射器中的活塞開始滑動時測力計讀數為F．則此時大氣壓值p=

FL

V

．
（3）實驗過程中若注射器筒中的空氣沒有排盡或漏氣，則測得的大氣壓值偏

小

．

Answer 1

分析：（1）明確實驗的原理，才能完成實驗步驟的補充．當注射器中的活塞開始滑動時，二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，此時彈簧測力計的示數與所受的大氣壓力相等；
（2）因活塞為圓柱體，所以活塞的橫截面積可以通過公式S=

V

L

來求出，知道注射器的容積，還需要用刻度尺量出其刻度部分的長度；利用壓強的公式，代入測量的數據可得出表達式；
（3）當注射器漏氣時，會造成拉力F偏小，在面積S不變時，所測量的大氣壓值會偏小．

解答：解：（1）該實驗中以針筒為研究對象，、當注射器中的活塞開始滑動時，利用二力平衡原理來測出大氣對活塞的壓力．彈簧測力計的拉力與大氣的壓力剛好平衡，因此需要記錄此時的示數；
（2）注射器是一個圓柱體形狀，因此，應量出其刻度部分的長度，再讀出空積V，得出活塞的面積S=

V

L

，將測量結果代入壓強公式得：p=

F

S

=

F

V L

=

FL

V

，
 （3）從表達式中可以看出，V、L的測量結果不變，當注射器漏氣時，拉力F的值會減小，所以所測大氣壓值會偏小．
故答案為：（1）針筒；二力平衡；等于；（2）全部刻度；

FL

V

；（3）小．

點評：利用注射器測量大氣壓時，用到的公式是p=

F

S

所以要分別測大氣壓力F和活塞的橫截面積S．利用二力平衡可通過彈簧測力計測出大氣壓力，利用幾何知識可得出活塞的面積S，便可求出大氣壓的值了．對測量結果的評估則主要看是否對幾個測量值造成了影響，造成了怎樣的影響，最后確定是偏大或偏小．