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小华所设计的“估测大气压的值”的几个实验步骤如下
①观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L;
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔.
(1)你认为小华所设计的几个实验步骤的合理顺序是______.
(2)第①步骤所测得的容积V与长度L是为了求出______.
(3)根据上述的实验步骤,推导出计算大气压强的表达式应为______.
(4)按照上述的实验步骤所测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小,你认为产生这种现象的原因是以下四种情况的哪一种______
A.推动注射器筒时与注射器内壁产生摩擦,使弹簧测力计的示数偏大
B.推动注射器筒时用力不均匀,使弹簧测力计的示数偏大
C.注射器内并不是真空,存在一定的压强
D.实验操作过程中所产生的误差.

解:(1)由实验原理设计实验步骤为:①将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔;
②能拉动活塞时,说明此时拉力等于大气对活塞的压力.故记下的弹簧测力计示数,就是大气对活塞的压力F.
③要算出活塞的面积,可根据注射器上的刻度得知容积V,再测出注射器有刻度部分的长度L,则活塞面积S=
故合理顺序为:③②①或者是③①②.
(2)利用S=可以计算出活塞的受力面积.
(3)大气压值为
(4)在实验过程中,由于注射器内的空气无法完全排净,故测量出来的大气压总是比实际值要小.
故答案为:
(1)③②①或③①②;
(2)注射器活塞的受力面积(或注射器活塞的横截面积);
(3)p=
(4)C.
分析:本实验的原理是:先排出注射器内的空气,这样在往外拉活塞时,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=P大气S,故测出注射器的有效长度,利用读出的体积V求出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可求出大气压强的值.
点评:此题的综合性较强,既考查了二力平衡条件的应用、大气压强的特点、固体压强的计算公式p=等知识点,又考查了学生应用所学知识分析和解决实际问题的能力.
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
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”,他设计的实验方案是:将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上,挤出里面的空气,按住玻璃板,用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩,缓慢往上拉,记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数,再测量出吸盘与玻璃板的接触面积,即可算出大气压的值,如图所示.实验室提供的器材是:量程为10N的弹簧测力计1只,底面积为3cm2的吸盘,平滑玻璃板.实验时,他发现当弹簧测力计拉至读数最大时,吸盘仍未脱离玻璃板,实验室又没有量程更大的弹簧测力计,他认为可运用其他器材结合所学物理知识来解决这一问题.
(1)请设计两种不同的实验方案,要求:先确定所需的器材(除量程为10N的弹簧测力计1只、底面积为3cm2的吸盘和平滑的玻璃板外),再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的?(不增加弹簧测力计的个数)
[方案一]器材:
轻质杠杆,细绳,铁架台
轻质杠杆,细绳,铁架台
;说明:
利用省力杠杆,在一端用量程较小的弹簧测力计的拉力,在另一边可获得较大的拉吸盘的力
利用省力杠杆,在一端用量程较小的弹簧测力计的拉力,在另一边可获得较大的拉吸盘的力

[方案二]器材:
定滑轮,钩码,细绳,铁架台
定滑轮,钩码,细绳,铁架台
;说明:
用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力
用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力

(2)该实验只能粗略测出大气压的值,结果并不精确,请指出你所设计的方案中产生误差的主要原因有哪些?(写出2点即可)
方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等
方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等

方案二:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、滑轮与轴间有摩擦等
方案二:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、滑轮与轴间有摩擦等

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科目:初中物理 来源: 题型:

小华所设计的“估测大气压的值”的几个实验步骤如下
①观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L;
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔.
(1)你认为小华所设计的几个实验步骤的合理顺序是
③②①或③①②
③②①或③①②

(2)第①步骤所测得的容积V与长度L是为了求出
注射器活塞的受力面积(或注射器活塞的横截面积)
注射器活塞的受力面积(或注射器活塞的横截面积)

(3)根据上述的实验步骤,推导出计算大气压强的表达式应为
p=
FL
S
p=
FL
S

(4)按照上述的实验步骤所测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小,你认为产生这种现象的原因是以下四种情况的哪一种
C
C

A.推动注射器筒时与注射器内壁产生摩擦,使弹簧测力计的示数偏大
B.推动注射器筒时用力不均匀,使弹簧测力计的示数偏大
C.注射器内并不是真空,存在一定的压强
D.实验操作过程中所产生的误差.

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科目:初中物理 来源:0119 模拟题 题型:实验题

小华所设计的“估测大气压的值”的几个实验步骤如下:
①观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L;
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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。当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(1)你认为小华所设计的几个实验步骤的合理顺序是__________________________。
(2)第①步骤所测得的容积V与长度L是为了求出_________________________        
(3)根据上述的实验步骤,推导出计算大气压强的表达式应为__________________。
(4)按照上述的实验步骤所测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小,你认为产生这种现象的原因是以下四种情况的哪一种:
A.推动注射器筒时与注射器内壁产生摩擦,使弹簧测力计的示数偏大
B.推动注射器筒时用力不均匀,使弹簧测力计的示数偏大
C.注射器内并不是真空,存在一定的压强
D.实验操作过程中所产生的误差

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科目:初中物理 来源:2010年广东省肇庆一中中考物理模拟试卷(一)(解析版) 题型:解答题

小华所设计的“估测大气压的值”的几个实验步骤如下
①观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L;
②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F;
③把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔.
(1)你认为小华所设计的几个实验步骤的合理顺序是______.
(2)第①步骤所测得的容积V与长度L是为了求出______.
(3)根据上述的实验步骤,推导出计算大气压强的表达式应为______.
(4)按照上述的实验步骤所测得的大气压强的值,往往会比大气压强的实际值偏小,你认为产生这种现象的原因是以下四种情况的哪一种______
A.推动注射器筒时与注射器内壁产生摩擦,使弹簧测力计的示数偏大
B.推动注射器筒时用力不均匀,使弹簧测力计的示数偏大
C.注射器内并不是真空,存在一定的压强
D.实验操作过程中所产生的误差.

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