试题

（2013·无锡）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．
（2）此注射器活塞的横截面积是cm²．根据实验数据计算出大气压强是多大？
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，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．
上述原因一定会使测量值小于真实值的是．
A．①③；B．①④；C．②③；D．②④．
（4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤，活塞口到注射器底端后，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1.2N”这一实验步骤，这是为什么？

解：（1）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=

V

L

=

2.5cm3

4cm

=0.625cm²
实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气．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=

F

S

=

7.5N

0.625×10-4m2

=1.2×10⁵Pa；
（3）注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；没有读准弹簧测力计的示数都会导致测量值小于真实值，故选B．
（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．
故答案为：（1）刻度尺；
（2）0.625；实验数据计算出大气压强是1.2×10⁵Pa；
（3）B；
（4）减小摩擦力对实验结果的影响．