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    13．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下：
    a．先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔．
    b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N．
    c．测出注射器全部刻度的长度为4cm．
    d．根据测量数据，算出大气压的值．
    （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和刻度尺．
    （2）此注射器活塞的横截面积是0.625 cm2．根据实验数据计算出的大气压强是1.2×105Pa．
    （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③测量的长度是整个针筒的长度；④活塞与注射器筒壁不完全密封．上述原因一定会使大气压测量值偏小的是①④．
    （4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤，活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.5N”，改进后的大气压值测量值为1.01×105Pa．

    分析 （1）该实验的实验原理是：p=$\frac{F}{S}$，实验中要测出注射器的长度，因此要用到刻度尺．
    （2）注射器的容积可通过图中读出，其单位为ml，注射器是圆柱体，利用公式V=SL的变形，可求其横截面积的大小；
    根据二力平衡的条件，当活塞刚刚拉动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力；再根据公式p=$\frac{F}{S}$将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小；
    （3）注射器筒内有空气或没有读准弹簧测力计的示数都会导致测量值大于真实值；
    （4）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而影响测量结果．

    解答 解：（1）该实验的实验原理是p=$\frac{F}{S}$，实验中要测出注射器的长度，因此除了：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水，还要有刻度尺．
    （2）读图可知，注射器容积为2.5ml，即2.5cm3．注射器全部刻度的长度L=4cm，因为注射器为圆柱体，
    根据其体积公积可得，S=$\frac{V}{L}$=$\frac{2.5c{m}^{3}}{4cm}$=0.625cm2；
    实验时，弹簧测力计的示数F=7.5N，这就是大气对活塞的压力，将其代入公式得，
    p=$\frac{F}{S}$=$\frac{7.5N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.2×105Pa；
    （3）①活塞与注射器筒壁不完全密封，橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；②活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测量值大于真实值；③测量的长度是整个针筒的长度，故针筒的长度偏长，根据公式S=$\frac{V}{L}$可得，针筒的面积会减小，压强会偏大；④活塞与注射器筒壁不完全密封，会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小，故选①④．
    （4）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大．所以小红的这一实验步骤，是为了减小摩擦力对实验结果的影响．p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{7.5N-1.2N}{0.625×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈1.01×105Pa；
    故答案为：（1）刻度尺；（2）0.625；1.2×105Pa；（3）①④；（4）1.01×105Pa．

    点评 本题属实验探究题，实验探究题一般对学生的要求都较高，不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识，还要求学生具有一定的物理素养．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    4．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压值进行估测．
    （1）小明的实验步骤如下：

    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小孔．
    B．用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器（选填“活塞”或“注射器筒”）．当注射器中的活塞刚开始（选填“刚开始”、“静止”或“开始”）滑动时，记下弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F．
    C．用刻度尺测出注射器刻度部分的长度，记为L，读出注射器的容积V，算出面积S．这里的S是指上图中B（选填“A”或“B”）的面积．
    D．最后计算出此时大气压的数值p=$\frac{FL}{V}$（写出用测量值表示的表达式）．
    （2）同组的小王发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果比当天气压值偏小．（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    1．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
    （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，这样做的目的是排尽注射器内空气；
    （2）如图甲所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为34N；
    （3）如图乙所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6.00cm，计算出活塞的横截面积为$\frac{10}{3}$cm2；
    （4）计算得到大气压强的数值为1.02×105Pa；
    （5）实验时，若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值偏小（填“偏大”“不变”或“偏小”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验，下面说法正确的是（　　）
    A．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
    B．是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
    C．大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
    D．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    18．小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值．
    实验原理：根据压强的公式P=F/S，所以要想测大气压，需要测量大气压力和受力面积．大气压力的测法就是用弹簧测力计拉活塞，当活塞刚刚被匀速拉动时，弹簧测力计的示数F就等于大气压力，大气压力作用的面积即受力面积就是注射器活塞的横截面积．用注射器的容积V除以这部分的长度L就是受力面积．

    实验步骤：
    （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，这样做的目的是排尽注射器内空气，使注射器中的气压值很小或接近零．
    （2）测得数据如表所示，请计算大气压强的数值为1.2×105Pa．
    大气压力
    F/N    		注射器容积
    V/ml    		注射器全部刻度的长度L/cm活塞面积
    S/cm2    		大气压强
    p/Pa
    7.52.540.625
    （3）小明测得的大气压值偏大，下列操作可能会使测量值大于真实值的是②③（填序号）．
    ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；
    ②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
    ③弹簧测力计的示数没有读准；
    ④活塞与注射器筒壁不完全密封．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中．为了节能该路灯采用LED灯照明．下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能．电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率．
    太阳能电池板风力发电机蓄电池LED灯
    电池板的总面积0.5米2最大限制速12.0米/秒电池容量150Ah额定电压24伏
    光电转化效率20%最大输出功率400瓦额定电压12伏额定功率60瓦
    （1）该型号LED灯正常工作时的电流为多少？
    （2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1千W时，太阳能电池板的输出功率为多少？
    （3）100盏该型号风光互补路灯，每天正常工作10小时，一个月消耗多少电能？如果用火力发电供电，则一个月需要消耗煤炭多少千克？（已知火力发电时，发1度电需煤400克，一个月以30天计）

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    2．一只电水壶到铭牌上标着“220V 1100W”的字样，它正常工作时到电流是5A，若将两个这样的电水壶在家庭电路中同时正常工作，则电路中消耗的总功率为2200W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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