Question

某课外兴趣小组用容积为20cm³的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只，设计了一个估测大气压强的小实验，主要步骤如下：
A、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；
B、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为22N；
C、用刻度尺测出

全部刻度

的长度，为10cm．
思考并回答：
（1）实验步骤A的目的是：

排出空气并防止空气再进入

．
（2）补全实验步骤C中的空缺：

全部刻度

．
（3）用测得和记录的物理量计算大气压强值p=

1.1×10⁵Pa

，此测量值与标准大气压相比

偏大

（偏大/偏小），出现这一误差的可能原因是

拉动时摩擦力较大

．

Answer 1

分析：实验依据的原理是p=

F

S

，F就是大气对注射器的压力，可通过弹簧测力计的拉力读出，S是注射器的横截面积，可通过注射器的容积和长度计算得出．实验中要先排出注射器内的空气，这样拉动时才能形成真空，拉力的读出是最容易产生误差的环节之一．

解答：解：（1）实验步骤A的目的是为了排出注射器中的空气，并利用橡皮帽堵住使空气不再进入；
（2）根据圆柱体求面积的公式S=

V

L

，必须量出全部刻度的长L才能计算出横截面积的大小；
（3）大气压强p=

F

S

=

22N

2×10-5m3 0.1m

=1.1×10⁵Pa，
因为标准大气压为1.01×10⁵Pa，因此这一结果偏大，造成这一误差的原因，一般是因为拉力F在测量时摩擦力太大的缘故．
故答案为：（1）排出空气并防止空气再进入；（2）全部刻度；（3）1.1×10⁵Pa，偏大，拉动时摩擦力较大．

点评：了解这一实验依据的原理，才能搞清每一步设计的理由，也才能通过公式求出大气压的值．在分析误差时，一般由于排不净空气会使结果偏小，而拉动时摩擦力较大则会使结果偏大．