题文

小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下： (1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔； (2)如图9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；  (3)观察并记录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。 ①根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式p=                。 ②按照上述实验方案，若测得的大气压强的值比实际值偏小，你认为可能的原因是_   _____。 ③按照上述实验方案，若测得的大气压强的值比实际值偏大，你认为可能的原因是___  ___。

题型：实验题  难度：中档

答案

（１）FL/V （２）注射器内还有少量的空气（３）注射器内外筒壁存在摩擦（其他答案合理也可

分析：（1）先求出大气的压力，再求注射器的横截面积，最后由压强公式P=，求大气压． （2）如果注射器内存在一定量的气体，气体对注射器活塞有压力，使弹簧对活塞的拉力小于大气压力，从而使测量值偏小． （3）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． 解答：解：（1）以注射器活塞为研究对象，它在水平方向上受水平的拉力F，大气对注射器活塞的压力FN，而平衡，所以FN=F，活塞的横截面积S=，则大气压强P==． （2）大气压的测量值偏小，是因为注射器内有空气，它对活塞有压力，使弹簧秤对活塞的拉力F小于大气对活塞的压力FN，F＜FN，因为P实=，P测=，所以P测＜P实，测量值偏小． （3）测量值偏大的原因是：注射器内外筒壁存在摩擦，使力F大于大气的压力FN，从而使测量值偏大． 故答案为：（1） （2）注射器内还有少量的空气．（3）注射器内外筒壁存在摩擦． 点评：本题是一道实验探究题，要求学生有较强的能力，是一道难题，学生应认真分析解答．

据专家权威分析，试题“小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：(1)把注射器的活塞..”主要考查你对  大气压强的存在及应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

大气压强的存在及应用

考点名称：大气压强的存在及应用

• 大气压强：
  

  定义	大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压
  产生原因	包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
  存在证明	①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
  应用	生活中：①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
  	生产中：①活塞式抽水机②离心式水泵

• 利用大气压的知识解释有关现象：
       在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等．利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。

• 生活实验证明大气压存在：
  实验一：模拟马德堡半球实验
      两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。
  
  实验二：“瓶吞蛋”实验
     用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙（防止烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
  
  实验三：“覆杯”实验
      玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。分析上述三个实验，不难理解大气压强存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强，“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强。