Question

景范中学某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值．主要实验步骤如下：
A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平向右慢慢拉动注射器筒，如图所示，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F（即大气对活塞的压力）；
C．读取注射器的容积V；
D．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L．
（1）完成实验步骤A的目的是

 

．
（2）活塞的横截面积S=

 

．
（3）请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整（不要求填入实验记录数据）．

大气对活塞的压力F/N	注射器的容积V/m3		活塞的横截面积S/m2

（4）计算大气压强的表达式为p=

 

．
（5）由于注射器漏气会导致所测量的大气压值

 

．

Answer 1

分析：这一测量大气压值的方法是根据测量某一特定面积上受到的大气压力，再通过p=F/S计算获得的．围绕这一目的，首先要排出注射器中的空气并将其密封，此时再拉动活塞时里面便接近真空，外面的大气压会紧紧地压住活塞．当我们恰好拉动活塞使之运动的力便等于大气压给予活塞的压力，定一特定的面积也就是活塞的横截面积．活塞的横截面积我们只要观察它的容积V，量出它的刻度的长L就可以通过S=V/L求出来．只是这一实验中注射器筒中的空气不可能完全排出，再者拉动活塞后也可能有少量空气进入，因此会影响测量的结果．

解答：解：（1）完成实验步骤A的目的是排出注射器筒中的空气，这样拉动活塞时里面才会接近真空；
（2）活塞是一个圆柱体，根据其体积的计算公式，其横截面积S=

V

L

；
（3）注射器的容积在筒壁上都有标注，要想获得其横截面积必须还要量出其标注刻度部分的长度L，最后根据求出大气压强p=

F

S

记入表格．（见下表）

大气对活塞的压力F/N	注射器的容积V/m3	注射器全部刻度的长L/m	活塞的横截面积S/m2	大气压强p/Pa

（4）将S=

V

L

代入压强的计算公式p=

F

S

可以得出大气压强的表达式为p=

FL

V

；
（5）注射器漏气会导致压力F的值偏小，自然最终测得的大气压强的值也会偏小．
故答案为：排出注射器筒中的空气，

V

L

，活塞全部刻度的长L/m，大气压强p/Pa，

FL

V

，偏小．

点评：测量大气压强的方法有很多，类似的方法主要依据了p=F/S这一公式，只要我们在求F与S上多动一些脑筋，你也会想出更多新的方法来的．