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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,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;②如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的
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①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
②如图所示,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=
FL |
V |
FL |
V |
(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______.
▼优质解答
答案和解析
(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.
V |
L |
FN |
S |
F | ||
|
FL |
V |
(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=
FN |
S |
F |
S |
(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)
FL |
V |
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