Question

实验桌上有细线若干、弹簧测力计一只（量程为5N、分度值为0.2N）、三种规格的注射器A、B、C（如图：量程分别为20ml、10ml和5ml）、刻度尺一把．要求利用现有器材粗略测量大气压强，小红同学设计的方案和所用的器材如图所示

完成下面空格：
（1）测量大气压强的实验原理：______．
（2）实验中，应在注射器中的活塞______时读取弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F．
（3）请你帮小红同学把设计的数据记录表格补充完整，不需要填写数据．

大气对活塞的压力F/N	注射器的刻度部分容积V/ml	______	活塞的横截面积S/m2	大气压强的值P/Pa
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（4）小红同学在实验时发现，弹簧测力计被拉到5N时，活塞仍没有移动，若仍然采用此方案完成实验，需作的改进或尝试是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）可以利用压强的定义计算大气压强；
（2）实验中用弹簧测力计的拉力来表示大气压力的大小，因此只有活塞刚好被拉动时，二者的大小才相等；
（3）测横截面积时，根据公式S=，我们还要量一个注射器刻度的长；
（4）压力的大小跟活塞的作用面积有关，在大气压强一定时，面积越小，压力会越小，所以应选择较小的注射器．
解答：解：（1）测量大气压强的实验原理：P=；
（2）拉动弹簧测力计，活塞刚开始滑动时，其拉力才与大气压力相等；
（3）要想得到活塞的横截面积S，根据公式S=，我们必须还要量出注射器所有刻度的长L，见表格：

大气对活塞的压力F/N	注射器的刻度部分容积V/ml	注射器全部刻度的长L/cm	活塞的横截面积S/m2	大气压强的值P/Pa
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（4）因为大气的压强是一定的，根据公式F=pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用量程更小的5ml的注射器．
故答案为：（1）P=；（2）刚开始滑动；（3）注射器全部刻度的长L/cm；（4）换用5ml的注射器．
点评：利用注射器与弹簧测力计来测大气压强，是常用的粗略测量大气压的方法之一，依据的原理依然是P=，这里的F是指大气对活塞的压力，S是活塞的横截面积，了解了这一原理，就可以对实验中的一些细节进行设计和操作了．