小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
(1)实验时,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这样做的目的是______.
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为?p=______.
(3)接下来小虎同学设计了这样一个实验步骤“取下橡皮帽,然后用弹簧测力计水平匀速拉动注射器活塞,读出测力计的示数”.?小虎同学设计这一步实验的目的是:______.
(4)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气.则测得的大气压值______(进填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(5)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用______(选填“甲”或“乙”)注射器,理由是______.
网友回答
解:(1)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.
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;
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=将测量结果代入压强公式得:p===.
(3)如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,导致测得的大气压值偏大;“取下橡皮帽,然后用弹簧测力计水平匀速拉动注射器活塞,读出测力计的示数”即测出注射器内壁间的摩擦力,所以这一步实验的目的是:测量注射器内壁间的摩擦力.
(4)如果筒内空气没有排尽,拉力的测量值会偏小,根据公式P=可知,导致测得的大气压值偏小.
(5)因甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,
当大气压约为100000Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,
由p=,可得F=pS=100000Pa×0.0002m2=20N,
因为已知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,
所以实验时应选用甲注射器,
故理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程.
故