实验13 估测大气压值实验-2022年中考三轮冲刺物理实验题专项训练

实验13 估测大气压值实验（解析版） 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：估算大气压强的数值； ②实验原理：； 二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡力。 【实验器材】 注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。 【器材作用及图像】 ①注射器：实验主体； ②弹簧测力计：拉动注射器活塞； ③细线：连接器材； ④橡皮帽：封住注射器的小孔； ⑤刻度尺：测注射器针筒上有刻度部分的长度。 【实验步骤】 步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； 步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； 步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； 步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L； 【实验计算方法】 ①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L ②根据公式p=求出大气压强。 【实验数据记录】 【实验补充】 1、大气压强的认识： （1）大气压强：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；大气压用p0表示； （2）产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性； （3）马德堡半球实验证明了：①大气压的存在②大气压很大。 2、大气压的综合应用： 大气压的特点： （1）空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等； （2）大气压随高度增加而减小；且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高； （3）大气压变化规律：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100 Pa； （4）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）； （5）体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大压强越小。 【常考实验问题】 1、本次测量大气压值的实验原理是 　p＝　； 2、实验中主要应以 　活塞　（填“针筒”、“活塞”）为研究对象来分析其所受大气压力的； 3、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，这样做的目的是 　排出注射器中的空气　。但实际上并未能达到此目的，此因素将导致所测大气压的值会偏 　小　（选填“大”或“小”）； 4、实验时用手托住弹簧测力计保持在水平方向，从而使活塞受到的拉力和大气压力在 　同一直线上　； 5、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面： 一、活塞与注射器之间存在摩擦；二、空气难以排尽； 6、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦；二、增加气密性； 7、如果考虑活塞和筒壁之间摩擦力对实验的影响，所测的大气压值应该比标准值偏大； 8、空气无法排尽可以采取的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口。 【典例分析】小明用2mL的注射器、量程为0～10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值，本实验的原理是二力平衡和p＝　　。 步骤一：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。 步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞 　刚被拉动　时，记下弹簧测力计的示数为5.2N。 步骤三：用刻度尺测出注射器 　有刻度部分的　长度为4.00cm。 步骤四：算出大气压强值为 　1.04×105　Pa。 同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进： ①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于 　排空注射器内的空气　。 ②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N，由此可知，此时活塞所受到的 　摩擦力　（摩擦力/大气压力）为0.3N。 小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。 【答案】；刚被拉动；有刻度部分的；1.04×105Pa；①排空注射器内的空气；②摩擦力。 【解答】解：本实验的原理是二力平衡和p＝； 由于注射器活塞颈部用绳与弹簧测力计的挂钩相连，应水平向右慢慢拉动注射器筒，这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩；当注射器中的活塞开始运动时，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＝5.2N； 注射器全部刻度的长度为L＝4.00cm，有刻度部分的容积为V＝2mL，注射器活塞的横截面积为S＝， 此时大气压的数值p＝＝＝＝1.04×105Pa； ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，产生的力会和外部大气压力抵消一部分，这样使得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；先将注射器内抽