Question

2．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，這樣做的目的是排凈注射器內的空氣．

（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筒，當注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數為30N．
（3）如圖2，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為6.00 cm，計算出活塞的橫截面積．
（4）計算得到大氣壓強的數值為9×10⁴ Pa．
（5）實驗過程中注射器筒內漏進了少量空氣．則測得大氣壓值偏小（偏大/偏小/不變）
（6）實驗過程中將注射器水平放置的原因是減小活塞重力的影響．

Answer 1

分析 本實驗的原理是：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，這個力的大小為F=p_大氣S，故測出注射器全部帶刻度的長度，求出活塞的橫截面積S和測出活塞剛被拉動時的拉力F，就可根據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=$\frac{V}{h}$=$\frac{20c{m}^{3}}{6.00cm}$=$\frac{10}{3}$cm²．
（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，若筒內空氣沒有排盡，測量結果小于一標準大氣壓．
（6）實驗時若豎直放置由于活塞有重力，使得測量拉力偏小，測力結果偏小．
故答案為：（1）排盡注射器內空氣；（3）6.00；（4）9×10⁴；（5）偏小；（6）減小活塞重力的影響．

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．