【八年級(jí)上冊(cè)華師大科學(xué)】2.8 拓展4 大氣壓強(qiáng)的三種實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法 同步練習(xí)_第1頁
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2.8拓展4大氣壓強(qiáng)的三種實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法考點(diǎn)剖析1、小科自己設(shè)計(jì)了一個(gè)粗略測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn):把兩個(gè)橡膠皮碗對(duì)在一起,用力擠出中間的空氣,如圖所示,把皮碗懸掛起來,在皮碗下掛重物,逐漸增加所掛的物重,測(cè)出最多能掛的物G,再測(cè)出此時(shí)皮碗的直徑d,已知皮碗的質(zhì)量忽略不計(jì),則可計(jì)算出大氣壓p為;若皮碗內(nèi)有空氣殘留,則測(cè)出的大氣壓強(qiáng)數(shù)值偏,若皮碗的質(zhì)量較大,用該方法測(cè)出的大氣壓強(qiáng)比標(biāo)準(zhǔn)值偏。2、如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn),器材有注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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;(2)用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,根據(jù)條件可知,此時(shí)大氣對(duì)活塞的壓力等于F;(3)用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng),從注射器讀得最大容積為V,可得活塞的橫截面積S=;(4)由公式p=計(jì)算此時(shí)大氣壓的數(shù)值;(5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,請(qǐng)說出你的操作方法(請(qǐng)寫出一條):。3、測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,因缺少大量程的彈簧測(cè)力計(jì),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤的直徑為d;②將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上;③用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙,直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板,用天平測(cè)出這時(shí)小桶和沙的總質(zhì)量為m。請(qǐng)幫助同學(xué)們完成下列問題(1)將吸盤蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了;(2)吸盤脫離玻璃板時(shí),若不計(jì)塑料掛鉤的質(zhì)量,空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小是,此時(shí)的受力面積大小是,測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是(均用字母表示,寫出最終的化簡(jiǎn)結(jié)果);(3)同學(xué)們經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)測(cè)量值與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓有較大的差異,實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因可能是。(寫出一條即可)4、某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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,這樣做的目的是;(2)如圖1,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N;(3)如圖2,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度后,計(jì)算活塞的橫截面積為;(4)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差偏大,請(qǐng)分析,該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的原因;(5)針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)帶來的誤差,小明對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)采用了圖示3裝置,將該注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯與水的總質(zhì)量為4.1kg;然后從燒杯中向外緩慢抽水,當(dāng)抽出2.2kg水時(shí),活塞又開始向右滑動(dòng),則活塞與注射器筒之間的摩擦力為N,所測(cè)大氣壓的值應(yīng)為Pa。5、小明利用V=2mL注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)本地的大氣壓強(qiáng)值。(1)圖甲,小明將活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢向右拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F=4.9N。然后利用刻度尺測(cè)出注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度L=4cm,則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值P約Pa。(2)為判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,小明利用自家汽車?yán)锏摹疤河?jì)”測(cè)量實(shí)際的大氣壓,示數(shù)如圖乙,對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中存在下列原因,其中不可能的是。A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒有讀準(zhǔn)B.注射器中有空氣未全部排盡C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,向左緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F/,則大氣壓值p/=(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示)。實(shí)驗(yàn)室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2。小明認(rèn)為不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值,其理由是。6、小明在做“估測(cè)大氣壓值”的實(shí)驗(yàn)。(1)在如圖所示的裝置中,小明不能采用圖乙的裝置來估測(cè)大氣壓強(qiáng),其原因是。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下: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的小孔;B.用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,沿正確的方向慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)吋記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(即大氣對(duì)活塞的壓力)F;C.讀出注射器筒的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器的全部長(zhǎng)度L。(3)思考并回答問題:①實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是。②現(xiàn)有活塞橫截面積分別為1.2cm2和1.8cm2的a、b兩個(gè)注射器,若彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~15N,則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用注射器。③指出以上實(shí)驗(yàn)步驟中的錯(cuò)誤:;④若注射器漏氣,則會(huì)導(dǎo)致所測(cè)得的大氣壓值偏,請(qǐng)?zhí)岢鲆环N減少漏氣的方法:。⑤用測(cè)得的物理量表示大氣壓強(qiáng):p=。7、小明想測(cè)量大氣壓的大小,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示:(1)將吸盤緊壓在厚玻璃板上。往小桶里慢慢加沙,直到吸盤被拉下來為止,如圖甲所示。(2)把吸盤和裝有沙的小桶放在天平上稱量,橫梁恢復(fù)平衡時(shí),右盤砝碼與游碼位置如圖乙所示,則桶和沙的總質(zhì)量m=g。(3)如圖丙,用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D=mm。(4)根據(jù)上面的測(cè)量,寫出大氣壓的表達(dá)式:p=(用m、D、g、π等字母表示)。(5)小明的測(cè)量結(jié)果與當(dāng)時(shí)的真實(shí)氣壓相差比較大,下列原因不可能的是。A.吸盤中的空氣沒有完全被擠出 B.接觸面沒有處理干凈C.吸盤太小了 D.玻璃不平整,存在漏氣現(xiàn)象8、為了探究大氣壓隨高度的變化規(guī)律,小明在一次登山過程中利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出不同高度下的大氣壓,并在坐標(biāo)紙上描出大氣壓強(qiáng)p與對(duì)應(yīng)海拔高度h的六個(gè)點(diǎn),如圖乙所示.(1)測(cè)量前,小明把注射器的活塞推至針筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是。(2)分析圖象時(shí),小明發(fā)現(xiàn)1km高度處的測(cè)量數(shù)據(jù)可能有誤,重新正確實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.5N,2mL注射器的全部刻度的總長(zhǎng)度為4cm,則實(shí)際大氣壓約為Pa。小明第一次實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)的原因不可能是。(選填“活塞和針筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)(3)修正數(shù)據(jù)后,可看出大氣壓隨高度變化的數(shù)量關(guān)系大致為:在2km高度內(nèi),高度每升高100m,大氣壓降低Pa。(4)根據(jù)這一規(guī)律,小明認(rèn)為可將圖甲中的彈簧測(cè)力計(jì)改裝成一個(gè)高度測(cè)量?jī)x.那么彈簧測(cè)力計(jì)4.2N刻度線處應(yīng)標(biāo)刻的海拔高度為km。9、小明同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材來測(cè)量大氣壓強(qiáng)值,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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,這樣做的目的是。(2)如圖甲所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8.1N。測(cè)量大氣對(duì)活塞的壓力F利用的是的原理。(3)圖乙中,用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為cm,計(jì)算得到活塞的橫截面積為cm2。(4)所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為Pa(5)小明了解到班內(nèi)同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)的誤差普遍很大,而且是有的偏大,有的偏小。分析該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有(請(qǐng)寫出兩條):①;②。10、某同學(xué)用2.5毫升注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、刻度尺和橡皮帽粗略測(cè)量大氣壓的值,其中彈簧測(cè)力計(jì)和注射器的自重可忽略不計(jì)。步驟一:用刻度尺測(cè)出注射器(用圖中的字母表示)部分長(zhǎng)度是4厘米。步驟二:把注射器的活塞涂上潤(rùn)滑油,推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步驟三:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),如圖所示。步驟四:算出大氣壓強(qiáng)的值是。(1)將上述實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。(2)有同學(xué)認(rèn)為用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的大氣壓值與真實(shí)值必然存在差異,下列事實(shí)支持他的觀點(diǎn)的是(填序號(hào))。①活塞與注射器筒壁不可能完全密封②活塞與注射器筒壁間的摩擦無法消除③橡皮帽封住的注射器前端會(huì)有殘余氣體(3)為使實(shí)驗(yàn)誤差更小,某同學(xué)取下橡皮帽,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,記錄注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),其目的是測(cè)量。11、小明利用2.5mL注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線來估測(cè)本地的大氣壓值。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是;(2)如圖甲所示,拔去橡皮帽,將活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.6N,則活塞與注射器筒間的摩擦力為N;(3)他重新將活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6.6N。然后,如圖乙用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為cm,則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值為Pa;(4)小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中將注射器的活塞推至注射器筒的底端時(shí),筒內(nèi)底端還有少量空氣,則測(cè)得的大氣壓值(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);(5)實(shí)驗(yàn)室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2,小明認(rèn)為不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值,其理由是。12、物理興趣小組的同學(xué)利用周末開展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)活塞剛開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L;請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)(選填“針筒”或“活塞”)的壓力,當(dāng)活塞相對(duì)于針筒開始滑動(dòng)時(shí),以地面為參照物,研究對(duì)象處于狀態(tài);若不考慮其它因素,根據(jù)的知識(shí)可知,研究對(duì)象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”、“不變”或“偏小”);(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤(rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好;二是可以減?。粚?shí)驗(yàn)過程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;(4)若同學(xué)們用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動(dòng);可改用較(選填“細(xì)”或“粗”)的注射器;用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p=。13、物理興趣小組的同學(xué)利用周末開展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖甲所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右緩慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)針筒中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L。請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)(選填“針筒”或“活塞”)的壓力;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處的空氣無法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”、“不變”或“偏小”);(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤(rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好;二是可以。實(shí)驗(yàn)過程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;(4)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動(dòng)??筛挠脠D乙中的(選填“A”或“C”)注射器。用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則;(5)在測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為900g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為500g,燒杯質(zhì)量為125g,活塞面積為,g取,輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓值為。A.2.2×105Pa B.1.37×105Pa C.1.1×105Pa D.1.07×105Pa14、為了測(cè)量大氣壓強(qiáng),某同學(xué)選擇的器材有:2.5mL的注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)如圖甲,用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L=___________cm;(2)如圖乙,把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=___________N;(3)該同學(xué)所測(cè)得的大氣壓強(qiáng)值為___________Pa;(4)小明發(fā)現(xiàn),同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差較大,對(duì)此小明與同學(xué)找出了下列可能的原因:①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體;②活塞與注射器筒壁間有摩擦;③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒有讀準(zhǔn);④活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會(huì)使測(cè)量值小于真實(shí)值的是___________。A.①③ B.①④ C.②③ D.②④15、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案估測(cè)大氣壓的值。如圖所示,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:A.記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,這就是大氣對(duì)吸盤的壓力;B.將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上,用力擠壓吸盤;C.用彈簧測(cè)力計(jì)勾著吸盤緩慢向上,直到吸盤剛要脫離玻璃板面;D.量出吸盤與玻璃板接觸面的直徑,算出吸盤與玻璃板的接觸面積為S;E.計(jì)算出大氣壓的大小p。(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是___________。正確的實(shí)驗(yàn)步驟是___________;(2)實(shí)驗(yàn)中將蘸水的吸盤放在光滑玻璃板上,用力擠壓吸盤的目的是_________________________________;(3)如果實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧測(cè)力計(jì)的量程是0~5N,吸盤的面積是10cm2,小組同學(xué)___________(選填“能”或“不能”)測(cè)出大氣壓的大?。ㄔO(shè)大氣壓約為1.0×105Pa);為測(cè)出大氣壓的大小,請(qǐng)你給小組同學(xué)提出一條有效的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施:_______________________________________________________;(4)小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出的大氣壓值與1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值相差很大,造成該現(xiàn)象的原因可能是_________________________________(寫出一條即可)。

2.8拓展4大氣壓強(qiáng)的三種實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法考點(diǎn)剖析1、小科自己設(shè)計(jì)了一個(gè)粗略測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn):把兩個(gè)橡膠皮碗對(duì)在一起,用力擠出中間的空氣,如圖所示,把皮碗懸掛起來,在皮碗下掛重物,逐漸增加所掛的物重,測(cè)出最多能掛的物G,再測(cè)出此時(shí)皮碗的直徑d,已知皮碗的質(zhì)量忽略不計(jì),則可計(jì)算出大氣壓p為;若皮碗內(nèi)有空氣殘留,則測(cè)出的大氣壓強(qiáng)數(shù)值偏,若皮碗的質(zhì)量較大,用該方法測(cè)出的大氣壓強(qiáng)比標(biāo)準(zhǔn)值偏?!敬鸢浮啃⌒ 窘馕觥縖1]皮碗的表面積為;根據(jù)題意可知,最多能掛的物重G等于對(duì)皮碗的拉力,而大氣對(duì)皮碗的壓力F與物體對(duì)皮碗的拉力是一對(duì)平衡力,則;所以,大氣壓為;若皮碗內(nèi)有空氣殘留,會(huì)導(dǎo)致能掛的物體重力減小,根據(jù)可知最終得到的大氣壓強(qiáng)將偏小。若皮碗的質(zhì)量較大,用該方法測(cè)大氣壓強(qiáng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致下方掛的物體的重力偏小,根據(jù)可知最終大氣壓強(qiáng)將偏小。2、如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組“估測(cè)大氣壓的值”的實(shí)驗(yàn),器材有注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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;(2)用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,根據(jù)條件可知,此時(shí)大氣對(duì)活塞的壓力等于F;(3)用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng),從注射器讀得最大容積為V,可得活塞的橫截面積S=;(4)由公式p=計(jì)算此時(shí)大氣壓的數(shù)值;(5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,請(qǐng)說出你的操作方法(請(qǐng)寫出一條):?!敬鸢浮縿偙焕瓌?dòng)

二力平衡

加些潤(rùn)滑油能起到密封和減小摩擦的作用【解析】(2)活塞剛被拉動(dòng)時(shí),活塞處于平衡狀態(tài),由二力平衡的條件可知:此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(3)由圖可知,注射器的全部刻度的長(zhǎng)度為L(zhǎng),注射器的體積為V,所以活塞的橫截面積為。(4)由(2)(3)可知,大氣壓力為F,活塞的橫截面積為,所以大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為。(5)實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡或漏氣或拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的,采取的方法是用潤(rùn)滑油能起到密封和減小摩擦的作用。3、測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,因缺少大量程的彈簧測(cè)力計(jì),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤的直徑為d;②將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上;③用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙,直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板,用天平測(cè)出這時(shí)小桶和沙的總質(zhì)量為m。請(qǐng)幫助同學(xué)們完成下列問題(1)將吸盤蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了;(2)吸盤脫離玻璃板時(shí),若不計(jì)塑料掛鉤的質(zhì)量,空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小是,此時(shí)的受力面積大小是,測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是(均用字母表示,寫出最終的化簡(jiǎn)結(jié)果);(3)同學(xué)們經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)測(cè)量值與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓有較大的差異,實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因可能是。(寫出一條即可)【答案】排出吸盤內(nèi)的空氣

mg

吸盤內(nèi)空氣未排干凈【解析】(1)將吸盤蘸水后再按壓在光滑水平板面上,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,則吸盤在外界大氣壓的作用下被緊壓在玻璃板上,故目的是為了排出吸盤內(nèi)的空氣。(2)吸盤脫離玻璃板時(shí),小桶對(duì)吸盤的拉力(桶和細(xì)沙的重力)等于大氣壓對(duì)吸盤的壓力,即空氣對(duì)塑料吸盤的壓力大小為F=p大氣S=G=mg;此時(shí)的受力面積大小為;則大氣壓為。(3)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程并不如原理分析中那么理想化,如擠壓吸盤時(shí),吸盤內(nèi)的空氣不可能完全都被排出。故實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要原因可能是吸盤內(nèi)空氣未排干凈。4、某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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,這樣做的目的是;(2)如圖1,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N;(3)如圖2,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度后,計(jì)算活塞的橫截面積為;(4)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差偏大,請(qǐng)分析,該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的原因;(5)針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)帶來的誤差,小明對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)采用了圖示3裝置,將該注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連,向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯與水的總質(zhì)量為4.1kg;然后從燒杯中向外緩慢抽水,當(dāng)抽出2.2kg水時(shí),活塞又開始向右滑動(dòng),則活塞與注射器筒之間的摩擦力為N,所測(cè)大氣壓的值應(yīng)為Pa?!敬鸢浮堪炎⑸淦鲀?nèi)的空氣排盡

活塞與針筒壁之間存在摩擦

11

9×104【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,只有先排盡注射器內(nèi)的空氣后,剛拉動(dòng)活塞時(shí)的拉力大小才等于大氣壓力,若注射器內(nèi)存有空氣,拉力小于大氣壓力,會(huì)使測(cè)量值偏小。(3)由圖2可知,注射器有刻度部分的容積為V=20mL,有刻度部分的長(zhǎng)度為h=6.0cm,注射器活塞的橫截面積。(4)造成誤差的主要原因有注射器內(nèi)的空氣沒有排盡、橡皮帽密封不好、剛拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確、活塞與針筒壁之間存在摩擦等,但注射器內(nèi)的空氣沒有排盡或橡皮帽密封不好會(huì)使測(cè)量值偏??;剛拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不準(zhǔn)確會(huì)使測(cè)量值偏大偏小都有可能;活塞與針筒壁之間存在摩擦?xí)箿y(cè)量值偏大,由此可知,實(shí)驗(yàn)誤差偏大的原因是活塞與針筒壁之間存在摩擦。(5)當(dāng)活塞向左滑動(dòng)時(shí),活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉=G1=m1g=4.1kg×10N/kg=41N;在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大氣壓力F大氣和水平向右的摩擦力f下,活塞處于平衡狀態(tài),即F拉=F大氣+f;當(dāng)活塞向右滑動(dòng)時(shí),活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉′=G1-G2=4.1kg×10N/kg-2.2kg×10N/kg=19N;在水平向左的拉力F拉′、水平向右的大氣壓力F大氣和水平向左的摩擦力f下,活塞處于平衡狀態(tài),即F大氣=F拉′+f;聯(lián)立以上四個(gè)等式,解得摩擦力f=11N,大氣壓力F大氣=30N,故大氣壓強(qiáng)。5、小明利用V=2mL注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)本地的大氣壓強(qiáng)值。(1)圖甲,小明將活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢向右拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F=4.9N。然后利用刻度尺測(cè)出注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度L=4cm,則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值P約Pa。(2)為判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,小明利用自家汽車?yán)锏摹疤河?jì)”測(cè)量實(shí)際的大氣壓,示數(shù)如圖乙,對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小明認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中存在下列原因,其中不可能的是。A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒有讀準(zhǔn)B.注射器中有空氣未全部排盡C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大(3)考慮到活塞與筒壁之間有摩擦,小明繼續(xù)拉動(dòng)一小段距離后,向左緩慢退回注射器筒,在活塞剛要到筒內(nèi)底部時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F/,則大氣壓值p/=(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示)。實(shí)驗(yàn)室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2。小明認(rèn)為不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值,其理由是?!敬鸢浮?.8×104

C

大氣壓力較大或超過彈簧測(cè)力計(jì)的量程【解析】(1)注射器筒刻度部分的容積為2mL=2cm3=2×10-6m3,注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度為4cm=0.04m,則活塞的面積為;大氣壓強(qiáng)為。(2)A.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒有讀準(zhǔn),可能讀出的壓力偏小,則用注射器測(cè)量的大氣壓值偏小,故A可能;B.注射器中有空氣未全部排盡都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量大氣壓小于真實(shí)大氣壓,故B可能;C.活塞與注射器筒壁間摩擦較大會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的大氣壓大于真實(shí)大氣壓,故C不可能。故選C。(3)由題意知,設(shè)外界大氣對(duì)活塞的壓力為F0,筒與筒壁之間的摩擦為f,第一次活塞被拉出注射器時(shí),活塞受力情況為:F=F0+f,第二次活塞退回注射器時(shí),活塞受力情況為:F0=F′+f,則外界大氣對(duì)活塞的壓力為;故大氣壓值為。大氣壓約為105Pa,10mL注射器的活塞的橫截面積為2cm2,即0.0002m2時(shí),則活塞受到的大氣壓力約為F//=p//S//=105Pa×0.0002m2=20N;因?yàn)橐阎獜椈蓽y(cè)力計(jì)量程為10N,拉力超過了測(cè)力計(jì)的量程,所以小明不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值。6、小明在做“估測(cè)大氣壓值”的實(shí)驗(yàn)。(1)在如圖所示的裝置中,小明不能采用圖乙的裝置來估測(cè)大氣壓強(qiáng),其原因是。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下: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的小孔;B.用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,沿正確的方向慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器的活塞剛開始滑動(dòng)吋記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)(即大氣對(duì)活塞的壓力)F;C.讀出注射器筒的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器的全部長(zhǎng)度L。(3)思考并回答問題:①實(shí)驗(yàn)步驟A的目的是。②現(xiàn)有活塞橫截面積分別為1.2cm2和1.8cm2的a、b兩個(gè)注射器,若彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~15N,則實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用注射器。③指出以上實(shí)驗(yàn)步驟中的錯(cuò)誤:;④若注射器漏氣,則會(huì)導(dǎo)致所測(cè)得的大氣壓值偏,請(qǐng)?zhí)岢鲆环N減少漏氣的方法:。⑤用測(cè)得的物理量表示大氣壓強(qiáng):p=?!敬鸢浮?1)圖乙中注射器活塞的重力影響大氣壓力的測(cè)定(3)①排掉注射器中的空氣②a③D步驟應(yīng)量出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L'④小給活塞涂上凡士林或其他潤(rùn)滑油等⑤【解析】(1)乙圖裝置中,向下拉活塞時(shí),由于活塞受到自身的重力,會(huì)增大彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);(3)①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,會(huì)把注射器的空氣排掉,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,是防止注射器外的空氣從小孔進(jìn)入;③注射器的體積是活塞的面積和注射器有效長(zhǎng)度的乘積,有效長(zhǎng)度是指注射器帶刻度的部分;④實(shí)驗(yàn)時(shí),若注射器漏氣,拉力的測(cè)量值會(huì)偏小,根據(jù)公式p=F/S可知,導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓值偏小。⑤注射器活塞的面積為S=V/L,由二力平衡的條件可知:F=p大氣S=p大氣V/L,所以p大氣=FL/V。7、小明想測(cè)量大氣壓的大小,實(shí)驗(yàn)過程如圖所示:(1)將吸盤緊壓在厚玻璃板上。往小桶里慢慢加沙,直到吸盤被拉下來為止,如圖甲所示。(2)把吸盤和裝有沙的小桶放在天平上稱量,橫梁恢復(fù)平衡時(shí),右盤砝碼與游碼位置如圖乙所示,則桶和沙的總質(zhì)量m=g。(3)如圖丙,用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D=mm。(4)根據(jù)上面的測(cè)量,寫出大氣壓的表達(dá)式:p=(用m、D、g、π等字母表示)。(5)小明的測(cè)量結(jié)果與當(dāng)時(shí)的真實(shí)氣壓相差比較大,下列原因不可能的是。A.吸盤中的空氣沒有完全被擠出B.接觸面沒有處理干凈C.吸盤太小了D.玻璃不平整,存在漏氣現(xiàn)象【答案】(2)56.2(3)15.0(4)eq\f(4mg,πD2)(5)C【解析】(2)由圖乙知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,桶和沙的總質(zhì)量m=50g+5g+2g=56.2g;(3)由圖丙知,在1cm之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表1mm,即該刻度尺的分度值為1mm;

左側(cè)與2.00cm對(duì)齊,右側(cè)與3.50cm對(duì)齊,所以吸盤的直徑D=3.50cm-2.00cm=1.50cm=15.0mm。(4)從公式入手推導(dǎo)出表達(dá)式。(6)根據(jù)p=f/s可知,S一定時(shí),吸盤中的空氣沒有完全被擠出、接觸面沒有處理干凈、玻璃不平整,存在漏氣現(xiàn)象都會(huì)造成拉力F偏小,所測(cè)量的大氣壓值會(huì)偏小,而吸盤的大小不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,故應(yīng)選C。8、為了探究大氣壓隨高度的變化規(guī)律,小明在一次登山過程中利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出不同高度下的大氣壓,并在坐標(biāo)紙上描出大氣壓強(qiáng)p與對(duì)應(yīng)海拔高度h的六個(gè)點(diǎn),如圖乙所示.(1)測(cè)量前,小明把注射器的活塞推至針筒底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是。(2)分析圖象時(shí),小明發(fā)現(xiàn)1km高度處的測(cè)量數(shù)據(jù)可能有誤,重新正確實(shí)驗(yàn)后,測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為4.5N,2mL注射器的全部刻度的總長(zhǎng)度為4cm,則實(shí)際大氣壓約為Pa。小明第一次實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)的原因不可能是。(選填“活塞和針筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)(3)修正數(shù)據(jù)后,可看出大氣壓隨高度變化的數(shù)量關(guān)系大致為:在2km高度內(nèi),高度每升高100m,大氣壓降低Pa。(4)根據(jù)這一規(guī)律,小明認(rèn)為可將圖甲中的彈簧測(cè)力計(jì)改裝成一個(gè)高度測(cè)量?jī)x.那么彈簧測(cè)力計(jì)4.2N刻度線處應(yīng)標(biāo)刻的海拔高度為km?!敬鸢浮浚?)為了排盡注射器內(nèi)的空氣;(2)9×104;橡皮帽的密封性不好;(3)1000;(4)1.6?!窘馕觥浚?)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣。(2)注射器的體積為V=2ml=2cm3;活塞的橫截面積,F(xiàn)=4.5N,活塞剛被拉動(dòng)時(shí),大氣壓強(qiáng)的數(shù)值,若活塞和針筒的摩擦太大,則拉力增大,導(dǎo)致測(cè)出的大氣壓強(qiáng)的數(shù)值偏大,因?yàn)橛?jì)算出的大氣壓強(qiáng)的數(shù)值偏小,故小明第一次實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)的原因可能是橡皮帽的密封性不好;根據(jù)正確的數(shù)據(jù)完成圖象如下:(3)由圖象可知在2km高度內(nèi)得出大氣壓的變化量為△p=1×105Pa-0.8×105Pa=2×104Pa,則高度每升高100m,大氣壓降低△p′=△P/2000m×100m=(2×104Pa/2000m)×100m=1000Pa;(4)當(dāng)F′=4.2N,活塞剛被拉動(dòng)時(shí),大氣壓強(qiáng)的數(shù)值p′=F′/S=4.2N/0.5×10?4m2=8.4×104Pa;則大氣壓共降低1×105Pa-8.4×104Pa=1.6×104Pa,根據(jù)高度每升高100m,大氣壓降低1000Pa可知:此時(shí)高度為1.6km。9、小明同學(xué)利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材來測(cè)量大氣壓強(qiáng)值,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(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,這樣做的目的是。(2)如圖甲所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8.1N。測(cè)量大氣對(duì)活塞的壓力F利用的是的原理。(3)圖乙中,用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為cm,計(jì)算得到活塞的橫截面積為cm2。(4)所測(cè)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為Pa(5)小明了解到班內(nèi)同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)的誤差普遍很大,而且是有的偏大,有的偏小。分析該實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)致誤差的因素有(請(qǐng)寫出兩條):①;②。【答案】(1)排盡注射器內(nèi)的空氣(2)剛被拉動(dòng)二力平衡(3)6.000.75(4)1.08×105(5)①注射器內(nèi)空氣沒有排盡②注射器筒壁與活塞之間有摩擦【解析】(1)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空氣。(2)活塞剛被拉動(dòng)時(shí),由二力平衡的條件可知:此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。(3)由圖可知:注射器的全部刻度的長(zhǎng)度L為6.00cm;注射器的容積為V=4.5mL=4.5×10-6m3;活塞的橫截面積為。(4)活塞剛被拉動(dòng)時(shí),大氣壓強(qiáng)的數(shù)值p=。(5)實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由于注射器內(nèi)的空氣沒有排盡和拉動(dòng)活塞時(shí)活塞和筒壁間有摩擦引起的。10、某同學(xué)用2.5毫升注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、刻度尺和橡皮帽粗略測(cè)量大氣壓的值,其中彈簧測(cè)力計(jì)和注射器的自重可忽略不計(jì)。步驟一:用刻度尺測(cè)出注射器(用圖中的字母表示)部分長(zhǎng)度是4厘米。步驟二:把注射器的活塞涂上潤(rùn)滑油,推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步驟三:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),如圖所示。步驟四:算出大氣壓強(qiáng)的值是。(1)將上述實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。(2)有同學(xué)認(rèn)為用該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的大氣壓值與真實(shí)值必然存在差異,下列事實(shí)支持他的觀點(diǎn)的是(填序號(hào))。①活塞與注射器筒壁不可能完全密封②活塞與注射器筒壁間的摩擦無法消除③橡皮帽封住的注射器前端會(huì)有殘余氣體(3)為使實(shí)驗(yàn)誤差更小,某同學(xué)取下橡皮帽,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,記錄注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),其目的是測(cè)量?!敬鸢浮浚?)CE;1.2×105Pa;(2)①②③;(3)活塞與注射器筒壁之間的摩擦力?!窘馕觥浚?)本實(shí)驗(yàn)要測(cè)量大氣壓的值,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力F,用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度L,由題可知注射器的容積,根據(jù)S=VL計(jì)算注射器筒的橫截面積,根據(jù)p=FS計(jì)算大氣壓強(qiáng),圖中注射器CE部分有刻度,所以用刻度尺測(cè)出注射器CE部分長(zhǎng)度;注射器有刻度部分的容積為V=2.5mL=2.5cm3,注射器的橫截面積S=VL=2.5cm34cm(2)該實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓時(shí),活塞與注射器筒壁不可能完全密封;活塞與注射器筒壁間的摩擦無法消除;橡皮帽封住的注射器前端會(huì)有殘余氣體,這些都會(huì)使拉力不等于大氣壓力,對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響,故選①②③;(3)取下橡皮帽,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,注射器中的活塞受到拉力和摩擦力的作用,剛被拉動(dòng)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于摩擦力,所以這樣做的目的是測(cè)量活塞與注射器筒壁之間的摩擦力。11、小明利用2.5mL注射器、0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺和細(xì)線來估測(cè)本地的大氣壓值。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是;(2)如圖甲所示,拔去橡皮帽,將活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.6N,則活塞與注射器筒間的摩擦力為N;(3)他重新將活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6.6N。然后,如圖乙用刻度尺測(cè)出注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為cm,則本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值為Pa;(4)小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中將注射器的活塞推至注射器筒的底端時(shí),筒內(nèi)底端還有少量空氣,則測(cè)得的大氣壓值(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);(5)實(shí)驗(yàn)室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2,小明認(rèn)為不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值,其理由是?!敬鸢浮颗疟M空氣,防止漏氣

0.6

4.00

9.6×104

偏小

大氣對(duì)活塞的壓力較大,超過測(cè)力計(jì)的量程【解析】(1)因?yàn)樽⑸淦魍矁?nèi)如果有空氣,則會(huì)影響大氣壓的測(cè)量值,因此測(cè)量前應(yīng)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔以達(dá)到排盡空氣,防止漏氣的目的。(2)活塞此時(shí)受到水平的拉力和筒壁的摩擦力,當(dāng)活塞勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)二力平衡的知識(shí)可知,拉力等于摩擦力,所以活塞與注射器筒間的摩擦力也為0.6N。(3)觀察刻度尺的分度值為1mm,測(cè)量時(shí)從零刻度測(cè)量,所以讀數(shù)為4.00cm,即注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為4.00cm。當(dāng)活塞開始滑動(dòng)時(shí),此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6.6N,則大氣產(chǎn)生的壓力為F=6.6N-0.6N=6N;已知注射器有刻度部分的長(zhǎng)度為4.00cm,注射器的橫截面積大氣產(chǎn)生的壓強(qiáng);(4)如果筒內(nèi)空氣沒有排盡,拉力測(cè)量值會(huì)偏小,根據(jù)壓強(qiáng)公式可知,導(dǎo)致測(cè)得大氣壓值偏小。(5)大氣壓值約為105Pa,10mL注射器的活塞橫截面積為2cm2,即0.0002m2時(shí),由可得F1=pS1=105Pa×0.0002m2=20N;已知彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~10N,超過了彈簧測(cè)力計(jì)的量程,所以小明不能采用10mL注射器來估測(cè)大氣壓的值。12、物理興趣小組的同學(xué)利用周末開展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)活塞剛開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L;請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)(選填“針筒”或“活塞”)的壓力,當(dāng)活塞相對(duì)于針筒開始滑動(dòng)時(shí),以地面為參照物,研究對(duì)象處于狀態(tài);若不考慮其它因素,根據(jù)的知識(shí)可知,研究對(duì)象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”、“不變”或“偏小”);(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤(rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好;二是可以減??;實(shí)驗(yàn)過程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;(4)若同學(xué)們用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動(dòng);可改用較(選填“細(xì)”或“粗”)的注射器;用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則p=?!敬鸢浮炕钊?/p>

靜止

二力平衡

偏小

摩擦

活塞自身重力

細(xì)

【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)中以活塞為研究對(duì)象,分析研究的是大氣對(duì)活塞的壓力。當(dāng)活塞相對(duì)于針筒開始滑動(dòng)時(shí),以地面為參照物,活塞與地面間沒有位置的變化,是靜止的。當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),利用二力平衡原理來測(cè)出大氣對(duì)活塞的壓力,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡,大小相等。(2)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,即有殘余氣體,注射器內(nèi)還會(huì)有一定氣壓,這樣會(huì)使拉力變小,在面積不變的情況下,測(cè)得的大氣壓會(huì)偏小。(3)涂抹潤(rùn)滑油的好處:一是減小摩擦,二是活塞的密封性好。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)和注射器筒不在水平方向時(shí),由于活塞受重力的作用,使得測(cè)力計(jì)的拉力不等于大氣壓力,從而影響測(cè)得的大氣壓的值,所以讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器筒保持在水平方向,目的是為了減小活塞自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。(4)因?yàn)榇髿鈮阂欢?,根?jù)公式F=pS,受力面積越小,壓力也會(huì)越小,所以當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)量程不夠時(shí),可換用較細(xì)的注射器?;钊拿娣e,將測(cè)量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得。13、物理興趣小組的同學(xué)利用周末開展一次登山活動(dòng),他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮?。測(cè)量方案如下:A.把注射器的活塞推至注射器針筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;B.如圖甲所示,用細(xì)線拴住注射器活塞頸部,使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右緩慢拉動(dòng)針筒,當(dāng)針筒中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F;C.讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V;D.用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L。請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問題:(1)測(cè)量中,分析研究的是大氣對(duì)(選填“針筒”或“活塞”)的壓力;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處的空氣無法排盡,這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”、“不變”或“偏小”);(3)測(cè)量前,有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤(rùn)滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個(gè)好處:一是活塞的密封性好;二是可以。實(shí)驗(yàn)過程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向,可以減小對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度;(4)若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N,活塞仍沒有滑動(dòng)。可改用圖乙中的(選填“A”或“C”)注射器。用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值,則;(5)在測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中,為消除活塞與針筒間的摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通過水平細(xì)線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水,當(dāng)活塞剛開始向左滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為900g;然后向外緩慢抽水,當(dāng)活塞剛開始向右滑動(dòng)時(shí),測(cè)得杯中水的質(zhì)量為500g,燒杯質(zhì)量為125g,活塞面積為,g取,輪軸間的摩擦和細(xì)線重不計(jì),則所測(cè)大氣壓值為。A.2.2×105Pa B.1.37×105Pa C.1.1×105Pa D.1.07×105Pa【答案】活塞

偏小

減小摩擦

活塞自重

C

C【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)中以活塞為研究對(duì)象,分析研究的是大氣對(duì)活塞的壓力。(2)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡,即有殘余氣體,注射器內(nèi)還會(huì)有一定氣壓,這樣會(huì)使拉力變小,在面積不變的情況下,測(cè)得的大氣壓會(huì)偏小。(3)涂抹潤(rùn)滑油可以減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,同時(shí)也可以增加裝置的密封性能。當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)和注射器筒不在水平方向時(shí),由于活塞受重力的作用,使得測(cè)力計(jì)的拉力不等于大氣壓力,從而影響測(cè)得的大氣壓,所以讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器筒保持在水平方向,目的是為了減小活塞自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度。(4)因?yàn)榇髿獾膲簭?qiáng)是一定的,根據(jù)公式可知,受力面積越小,壓力也會(huì)越小,所以當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)量程不夠時(shí),可換用橫截面積更小的注射器,故選C注射器?;钊拿娣e;將測(cè)量結(jié)果代入壓強(qiáng)公式得;(5)當(dāng)注射器中的活塞開始向左滑動(dòng)時(shí),杯子重力此時(shí)活塞受水平向右的大氣壓力F

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