Question

實(shí)驗(yàn)桌上有細(xì)線若干、彈簧測(cè)力計(jì)一只（量程為5N、分度值為0.2N）、三種規(guī)格的注射器A、B、C（如圖：量程分別為20ml、10ml和5ml）、刻度尺一把．要求利用現(xiàn)有器材粗略測(cè)量大氣壓強(qiáng)，小紅同學(xué)設(shè)計(jì)的方案和所用的器材如圖所示

完成下面空格：
（1）測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)原理：

P=

F

S

．
（2）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)在注射器中的活塞

剛開始滑動(dòng)

時(shí)讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即等于大氣對(duì)活塞的壓力F．
（3）請(qǐng)你幫小紅同學(xué)把設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)記錄表格補(bǔ)充完整，不需要填寫數(shù)據(jù)．

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	注射器的刻度部分容積V/ml	注射器全部刻度的長(zhǎng)L/cm	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強(qiáng)的值P/Pa
\	\	\	\	\

（4）小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N時(shí)，活塞仍沒有移動(dòng)，若仍然采用此方案完成實(shí)驗(yàn)，需作的改進(jìn)或嘗試是：

換用5ml的注射器

．

Answer 1

分析：（1）可以利用壓強(qiáng)的定義計(jì)算大氣壓強(qiáng)；
（2）實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力來表示大氣壓力的大小，因此只有活塞剛好被拉動(dòng)時(shí)，二者的大小才相等；
（3）測(cè)橫截面積時(shí)，根據(jù)公式S=

V

L

，我們還要量一個(gè)注射器刻度的長(zhǎng)；
（4）壓力的大小跟活塞的作用面積有關(guān)，在大氣壓強(qiáng)一定時(shí)，面積越小，壓力會(huì)越小，所以應(yīng)選擇較小的注射器．

解答：解：（1）測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)原理：P=

F

S

；
（2）拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，其拉力才與大氣壓力相等；
（3）要想得到活塞的橫截面積S，根據(jù)公式S=

V

L

，我們必須還要量出注射器所有刻度的長(zhǎng)L，見表格：

大氣對(duì)活塞的壓力F/N	注射器的刻度部分容積V/ml	注射器全部刻度的長(zhǎng)L/cm	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強(qiáng)的值P/Pa
\	\	\	\	\

（4）因?yàn)榇髿獾膲簭?qiáng)是一定的，根據(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)，可換用量程更小的5ml的注射器．
故答案為：（1）P=

F

S

；（2）剛開始滑動(dòng)；（3）注射器全部刻度的長(zhǎng)L/cm；（4）換用5ml的注射器．

點(diǎn)評(píng)：利用注射器與彈簧測(cè)力計(jì)來測(cè)大氣壓強(qiáng)，是常用的粗略測(cè)量大氣壓的方法之一，依據(jù)的原理依然是P=

F

S

，這里的F是指大氣對(duì)活塞的壓力，S是活塞的橫截面積，了解了這一原理，就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作了．