Question

15．某學習小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材粗測大氣壓值．

（1）圖甲注射器的最大可讀容積為20ml，用手指堵住注射器的小孔，發現要拔出活塞很費力，這是因為大氣壓的作用．
（2）實驗時，需要先把注射器的活塞推至注射器底端，目的是排空注射器內部的空氣．
（3）然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按圖乙所示安裝好器材，水平向右慢慢地拉動注射器筒，當彈簧測力計的示數增大到F=28N時，注射器中的活塞剛開始滑動，已知活塞的面積是S=2.8×10^-4m²，則可求出大氣壓強P=1×10⁵Pa．
（4）實驗時若筒內空氣沒有排盡，將導致測得大氣壓值偏小（偏大/偏小/不變）；若活塞與注射器內壁間的摩擦較大，將導致測得大氣壓偏大．（偏大/偏小/不變）

Answer 1

分析 （1）根據注射器上刻度直接讀出最大容積即可；先排出注射器內的空氣，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；
（2）實驗中要排出注射器內的空氣，這樣在拉動活塞時，注射器內部會接近于真空，這樣才能測出大氣的壓力；
（3）根據二力平衡條件可知，當活塞剛好運動時，活塞受到的拉力和大氣壓對活塞的壓力大小相等；然后根據p=$\frac{F}{S}$求出大氣壓強；
（4）注射器內的空氣沒有排盡和拉動活塞時活塞和筒壁間有摩擦都會影響拉力的大小，并結合壓強的計算公式分析出測量值與真實值之間的差異．

解答 解：（1）從圖中可以看出，注射器的最大容積為20ml；排凈注射器中的空氣，在拉動時，大氣壓的力量才會將活塞緊緊地壓住，因此拔出活塞會很費力．
（2）實驗時，把活塞推至注射器筒底端是為了排出注射器中的空氣，使注射器密封．
（3）當彈簧測力計的示數增大到F=28N時，注射器中的活塞剛開始滑動時，活塞受到的拉力和大氣壓對活塞的壓力是一對平衡力，因此大氣壓對活塞的壓力為28N；
此時的大氣壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{28N}{2.8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa．
（4）當筒內空氣沒有排盡時，筒內空氣會對活塞產生一個壓力，因此測得的大氣壓值將偏小；如果活塞與注射器內壁間的摩擦較大時，需要的拉力會更大，因此測得的結果將偏大．
故答案為：（1）20；大氣壓；（2）排空注射器內部的空氣；（3）1×10⁵；（4）偏小；偏大．

點評 本題考查了大氣壓的測量方法以及物體受力分析，本題的關鍵：一是壓強公式的靈活運用，二是二力平衡條件的應用．