在测量大气压的实验中,为消除活塞

游戏作者 / 姓名 / 2025-07-25 16:00
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(1)明确实验的原理,才能完成实验步骤的补充.当注射器中的活塞开始滑动时,二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等;

(2)因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=来求出,知道注射器的容积,还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度;利用压强的公式,代入测量的数据可得出表达式;当注射器漏气时,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小.

解:(1)该实验中以针筒为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力,所以拔去橡皮帽,将活塞推至底端,当绳端钩码加至2N时,针筒恰由静止开始向右移动,此时弹簧测力计示数为1.5N,则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N,若绳端钩码增加为3N,则弹簧测力计的示数将不变;

(2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积S===12.5px2,

将测量结果代入压强公式得:p===1.02×105Pa;当注射器气体无法排尽时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小.

(1)当能拉动活塞时,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

已知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,故注射器活塞的面积为S=

V
L
根据P大气=
F
S
=
F
V
L
=
FL
V
可知大气压值.

(2)测量值偏大的原因是:活塞与筒壁的摩擦,使力F大于大气的压力FN,从而使测量值偏大.

(3)由图可知,V=20cm3,L=6cm,则S=

V
L
=
20cm3
6cm
=
10
3
cm2=
10
3
×10-4m2.

p1=

F
S
=
10N
10
3
×10?4m2
=3×104Pa,

则p=p传感器+p1=0.9×105Pa+3×104Pa=1.2×105Pa.

故答案为:(1)全部刻度长度;

V
L
FL
V
(2)C;1.2×105Pa.

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