Question

實驗桌上有細線若干、彈簧測力計一只（量程為5N、分度值為0.2N）、三種規格的注射器A、B、C（如圖：量程分別為20ml、10ml和5ml）、刻度尺一把．要求利用現有器材粗略測量大氣壓強，小紅同學設計的方案和所用的器材如圖所示

完成下面空格：
（1）測量大氣壓強的實驗原理：

P=

F

S

．
（2）實驗中，應在注射器中的活塞

剛開始滑動

時讀取彈簧測力計的示數，即等于大氣對活塞的壓力F．
（3）請你幫小紅同學把設計的數據記錄表格補充完整，不需要填寫數據．

大氣對活塞的壓力F/N	注射器的刻度部分容積V/ml	注射器全部刻度的長L/cm	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強的值P/Pa
\	\	\	\	\

（4）小紅同學在實驗時發現，彈簧測力計被拉到5N時，活塞仍沒有移動，若仍然采用此方案完成實驗，需作的改進或嘗試是：

換用5ml的注射器

．

Answer 1

分析：（1）可以利用壓強的定義計算大氣壓強；
（2）實驗中用彈簧測力計的拉力來表示大氣壓力的大小，因此只有活塞剛好被拉動時，二者的大小才相等；
（3）測橫截面積時，根據公式S=

V

L

，我們還要量一個注射器刻度的長；
（4）壓力的大小跟活塞的作用面積有關，在大氣壓強一定時，面積越小，壓力會越小，所以應選擇較小的注射器．

解答：解：（1）測量大氣壓強的實驗原理：P=

F

S

；
（2）拉動彈簧測力計，活塞剛開始滑動時，其拉力才與大氣壓力相等；
（3）要想得到活塞的橫截面積S，根據公式S=

V

L

，我們必須還要量出注射器所有刻度的長L，見表格：

大氣對活塞的壓力F/N	注射器的刻度部分容積V/ml	注射器全部刻度的長L/cm	活塞的橫截面積S/m2	大氣壓強的值P/Pa
\	\	\	\	\

（4）因為大氣的壓強是一定的，根據公式F=pS，受力面積越小，壓力也會越小，所以當彈簧測力計量程不夠時，可換用量程更小的5ml的注射器．
故答案為：（1）P=

F

S

；（2）剛開始滑動；（3）注射器全部刻度的長L/cm；（4）換用5ml的注射器．

點評：利用注射器與彈簧測力計來測大氣壓強，是常用的粗略測量大氣壓的方法之一，依據的原理依然是P=

F

S

，這里的F是指大氣對活塞的壓力，S是活塞的橫截面積，了解了這一原理，就可以對實驗中的一些細節進行設計和操作了．