初二下物理-针筒测量大气压实验专题总结【含答案可编辑】

(3)注射器筒内有空气会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;若实验中摩擦较大,则测得பைடு நூலகம்拉力F变大,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏大,本实验的测量原理是:先排出注射器内的空气,再向外拉活塞,由于外界大气压的作用,要拉动活塞需要很大的力,这个力的大小为F=P S,故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F,就可根据P求出大气压强的值.实验的误差主要是由于注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦引起的.
故活塞的横截面积为S=Vh=4.5cm36cm=0.75cm2=0.75×10−4m2.
可计算出大气压强的值为:P大气=FS=7.5N0.75×10−4m2=1×105Pa.
②拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大。
(2)③当吸盘刚好脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的向上的压力大小就等于所挂物体的总重力G,
④吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是___,所测大气压强的表达式是___.
⑤该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可):___.
解答:
解(1)①由图甲可知,注射器的刻度部分长为L=8.00cm−2.00cm=6.00cm,其容积为V=4.5ml=4.5cm3,则注射器活塞的横截面积为S=VL=4.5cm36.00cm=0.75cm2,
②实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小;
拉动活塞时,活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则测得的拉力F变大,这会造成最终测量的结果偏大;
③丙图没有盖上橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数F1反映的是活塞与筒壁的摩擦力大小,
丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数是F2反映的是活塞与筒壁的
(2)由此可计算出大气压强的值:p大=FS=28N1.94×10−4m2≈1.44×105Pa;
(3)实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小。若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,由p=FS可知,将导致测得,大气压值偏大
(4)涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是密封性好。
⑤实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如:挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出;(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等)合理即可。
故答案为:(1)①1.08×105;②偏小;偏大;③C;
(2)④G;GS;⑤挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等,合理即可).
(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值___;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值_ __.(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)实验前小红同学在活塞和筒壁间涂了点凡士林,这样做的目的①___②___
(5)请对该小组选择的器材做出评估___.
(1)从图中可以看出,注射器的最大可读容积为20ml=20cm3,这20cm3的长度由刻度尺测量得出为10.3cm,故活塞的横截面积为s=Vh=20cm310.3cm≈1.94cm2=1.94×10−4m2,=1.94cm2
摩擦力F1+大气的压力F2大,
所以,大气对活塞产生的压力F2大实际为F2−F1,
代入压强公式p=F2大S=F2−F1S=F2−F1VL=(F2−F1)VL,故选项C符合题意。
故选C.
(2)④吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,即P大气S=G,
所以大气压强P大气=GS.
(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为___,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为___ cm,可算得活塞的横截面积为___cm2.
(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=___ Pa.
(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值___;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值_ __.(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
分析:
(1)注射器的容积可通过图中读出,其单位为ml,注射器是圆柱体,利用公式V=SL的变形,可求其横截面积的大小;
(2)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力;根据公式p=F/S,将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小;
针筒测量大气压专题
某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值.(注射器活塞的面积4cm2)
(1)图甲是注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为___.
(2)实验时,小明把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=___ Pa.
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2.下列计算式正确且最接近真实值的是(___)
(2)小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图戊所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G.
解答:
(1)从图中可以看出,注射器的最大可读容积为20ml;
(2)由此可计算出大气压强的值:p大=FS=28.0N4×10−4m2=7×104Pa;
(3)实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小。拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦,则测得的拉力F变大,这会造成最终测量的结果偏大。
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值.
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到f=8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=___pa.
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值___;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值___.(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
②若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值___.(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”.)
(2)如图丙所示,小蓝将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的直径为D;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出吸盘、小桶和细沙的总重力为G.
故答案为:(1)20ml;(2)7×104;(3)偏小;偏大。
为测量大气压强的数值,小白和小蓝分别选择了不同的实验器材进行实验。
(1)小白利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值
①在做好图甲实验后,小白将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢拉动注射器筒,当弹簧力计的示数增大到F=7.5N时。注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值P=___Pa.
(5)根据F=PS知,因为大气压比较大,故弹簧测力计的量程选择需要较大,注射器的横截面积需要较小。故答案为:
(1)20mL;10.3;1.94;(2)1.44×105;(3)偏小;偏大;(4)减小摩擦;密封性好;(5)弹簧测力计量程较大,注射器的横截面积较小。
●为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
大气压的值也可通过公式表示为p=FS=Gπ(D2)2=4GπD2;
④吸盘的空气没有完全挤出;或吸盘漏气;或有外部空气进入吸盘;或吸盘与玻璃板之间有杂质;吸盘的面积测量不准等。
故答案为:(1)①1×105;②偏大;(2)③G;4GπD2;④吸盘与玻璃板之间有杂质。
某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
③吸盘刚好脱落时,空气对塑料吸盘的压力大小是___,所测大气压强的数值是___.
④即使完全排尽空气并且不漏气,小蓝所测大气压强数值往往比实际值小一些,产生这一误差的原因是___(一条即可).
(1)①从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为4.5ml=4.5cm3,这4.5cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,瓶内可认为是真空,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到f=8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,大气对活塞产生的压力F=pS=f=8.1N,
所以大气压p=FS=8.1N0.75×10−4m2=1.08×105Pa;