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任务 估测大气压强。
[器材] 容积为5mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺。
[实验原理]
[步骤] (1) 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。
(2) 如图所示,用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,立即记下弹簧测力计的示数F。
(3) 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,读出注射器筒上标注的容积V,得到活塞的横截面积表达式为
(4) 由压强公式计算此时大气压的数值。
[器材] 容积为5mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺。
[实验原理]
$p=\frac{F}{S}$
。[步骤] (1) 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。
(2) 如图所示,用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,立即记下弹簧测力计的示数F。
(3) 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,读出注射器筒上标注的容积V,得到活塞的横截面积表达式为
$S=\frac{V}{L}$
。(4) 由压强公式计算此时大气压的数值。
答案
$p=\frac{F}{S}$ $S=\frac{V}{L}$
解析
【分析】
要估测大气压强，我们可以利用二力平衡将大气对活塞的压力转化为弹簧测力计的拉力。首先，当注射器活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的拉力F与大气对活塞的压力是一对平衡力，大小相等。根据压强的定义式，压强等于压力与受力面积的比值，所以实验原理为$p=\frac{F}{S}$。对于活塞的横截面积，注射器的容积V是活塞横截面积S与全部刻度长度L的乘积（$V=SL$），通过变形即可得到横截面积的表达式。
【解析】
1. 实验原理：当活塞刚开始滑动时，大气对活塞的压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即$F=F_{压}$，结合压强的定义式，可得实验原理为$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}}$。
2. 活塞横截面积推导：注射器的容积$V$等于活塞横截面积$S$与注射器全部刻度长度$L$的乘积，即$V=SL$，对公式变形可得活塞的横截面积表达式为$\boldsymbol{S=\frac{V}{L}}$。
【答案】
$p=\frac{F}{S}$；$S=\frac{V}{L}$
【知识点】
大气压强的测量、压强公式应用、二力平衡原理
【点评】
本实验借助二力平衡将不易直接测量的大气压力转化为弹簧测力计的拉力，通过注射器的容积和刻度长度间接计算活塞横截面积，运用了转换法，实验中排尽注射器内空气是减小误差的关键步骤。
【难度系数】
0.6
要估测大气压强，我们可以利用二力平衡将大气对活塞的压力转化为弹簧测力计的拉力。首先，当注射器活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的拉力F与大气对活塞的压力是一对平衡力，大小相等。根据压强的定义式，压强等于压力与受力面积的比值，所以实验原理为$p=\frac{F}{S}$。对于活塞的横截面积，注射器的容积V是活塞横截面积S与全部刻度长度L的乘积（$V=SL$），通过变形即可得到横截面积的表达式。
【解析】
1. 实验原理：当活塞刚开始滑动时，大气对活塞的压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力，即$F=F_{压}$，结合压强的定义式，可得实验原理为$\boldsymbol{p=\frac{F}{S}}$。
2. 活塞横截面积推导：注射器的容积$V$等于活塞横截面积$S$与注射器全部刻度长度$L$的乘积，即$V=SL$，对公式变形可得活塞的横截面积表达式为$\boldsymbol{S=\frac{V}{L}}$。
【答案】
$p=\frac{F}{S}$；$S=\frac{V}{L}$
【知识点】
大气压强的测量、压强公式应用、二力平衡原理
【点评】
本实验借助二力平衡将不易直接测量的大气压力转化为弹簧测力计的拉力，通过注射器的容积和刻度长度间接计算活塞横截面积，运用了转换法，实验中排尽注射器内空气是减小误差的关键步骤。
【难度系数】
0.6
任务1 在估测大气压实验中,注射器可以竖直放置吗？为什么？
任务2 在估测大气压实验中,如果注射器漏气、活塞与外筒之间存在摩擦力,对测量结果有什么影响？
任务2 在估测大气压实验中,如果注射器漏气、活塞与外筒之间存在摩擦力,对测量结果有什么影响？
答案
任务1 不可以,重力对活塞有影响。任务2 漏气和摩擦力会导致测量结果偏小
解析
【分析】
任务1：首先明确估测大气压实验的核心原理是利用拉力与大气压力平衡来计算大气压。若注射器竖直放置，活塞自身受重力作用，此时拉力需要平衡大气压力和活塞重力，无法准确反映大气压力的大小，会造成测量误差，因此不能竖直放置。
任务2：从压强公式$ p=\frac{F}{S} $入手分析误差：若注射器漏气，内部存在空气压强，会抵消部分外界大气压力，导致测量的拉力$ F $偏小；若活塞与外筒间有摩擦力，拉动活塞时摩擦力会阻碍运动，使得测量的拉力$ F $小于真实的大气压力。$ F $偏小则根据公式计算出的大气压值偏小。
【解析】
任务1：不可以。在估测大气压实验中，需保证拉力仅与大气压力平衡，若注射器竖直放置，活塞自身的重力会对活塞产生额外的力，导致拉力测量值偏大，无法准确得到大气压力的大小，因此不能竖直放置。
任务2：①注射器漏气时，注射器内部进入空气，内部空气产生的压强会抵消一部分外界大气对活塞的压力，使得测量得到的拉力$ F $偏小，根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，计算出的大气压值偏小；②活塞与外筒之间存在摩擦力时，拉动活塞过程中摩擦力会阻碍活塞运动，此时测量的拉力$ F $小于真实的大气压力，代入公式计算出的大气压值也偏小。因此，漏气和摩擦力都会导致测量结果偏小。
【答案】
任务1：不可以，因为重力会对活塞产生影响，导致大气压测量结果不准确；
任务2：漏气和活塞与外筒之间的摩擦力会导致测量结果偏小。
【知识点】
大气压估测实验，实验误差分析
【点评】
本题聚焦估测大气压实验的关键细节，考查实验装置放置要求和误差来源分析，需要结合实验原理和力的平衡知识理解各因素对测量结果的影响，有助于提升实验分析能力。
【难度系数】
0.6
任务1：首先明确估测大气压实验的核心原理是利用拉力与大气压力平衡来计算大气压。若注射器竖直放置，活塞自身受重力作用，此时拉力需要平衡大气压力和活塞重力，无法准确反映大气压力的大小，会造成测量误差，因此不能竖直放置。
任务2：从压强公式$ p=\frac{F}{S} $入手分析误差：若注射器漏气，内部存在空气压强，会抵消部分外界大气压力，导致测量的拉力$ F $偏小；若活塞与外筒间有摩擦力，拉动活塞时摩擦力会阻碍运动，使得测量的拉力$ F $小于真实的大气压力。$ F $偏小则根据公式计算出的大气压值偏小。
【解析】
任务1：不可以。在估测大气压实验中，需保证拉力仅与大气压力平衡，若注射器竖直放置，活塞自身的重力会对活塞产生额外的力，导致拉力测量值偏大，无法准确得到大气压力的大小，因此不能竖直放置。
任务2：①注射器漏气时，注射器内部进入空气，内部空气产生的压强会抵消一部分外界大气对活塞的压力，使得测量得到的拉力$ F $偏小，根据压强公式$ p=\frac{F}{S} $，计算出的大气压值偏小；②活塞与外筒之间存在摩擦力时，拉动活塞过程中摩擦力会阻碍活塞运动，此时测量的拉力$ F $小于真实的大气压力，代入公式计算出的大气压值也偏小。因此，漏气和摩擦力都会导致测量结果偏小。
【答案】
任务1：不可以，因为重力会对活塞产生影响，导致大气压测量结果不准确；
任务2：漏气和活塞与外筒之间的摩擦力会导致测量结果偏小。
【知识点】
大气压估测实验，实验误差分析
【点评】
本题聚焦估测大气压实验的关键细节，考查实验装置放置要求和误差来源分析，需要结合实验原理和力的平衡知识理解各因素对测量结果的影响，有助于提升实验分析能力。
【难度系数】
0.6
1. 如图为某款灭火器,其压力表指针指在“1.2”字样处,压力表的单位为“MPa”,已知$1MPa= 1×10^6Pa,$则该灭火器瓶内气体压强约为外界大气压强的(
A.1.2倍
B.12倍
C.120倍
D.1200倍
B
)A.1.2倍
B.12倍
C.120倍
D.1200倍
答案
B
解析
外界大气压强约为$1×10^5Pa$，灭火器瓶内气体压强为$1.2MPa = 1.2×1×10^6Pa = 1.2×10^6Pa$，两者倍数关系为$\frac{1.2×10^6Pa}{1×10^5Pa}=12$。
B
B
2. 大气压与人类生活密切相关,下列生活实例中与大气压无关的是(
A.覆杯实验
B.水从容器侧壁流出
C.抽药水
D.用吸管喝汽水
B
)A.覆杯实验
B.水从容器侧壁流出
C.抽药水
D.用吸管喝汽水
答案
B
解析
【分析】
解题思路是先明确大气压应用的核心是利用内外气压差，再逐个分析每个选项的物理原理，判断是否与大气压有关：
1. 分析A选项：覆杯实验中，外界大气压托住了纸片和水，是大气压的应用；
2. 分析B选项：水从容器侧壁流出，是液体内部压强作用的结果，和大气压无关；
3. 分析C选项：抽药水依靠外界大气压将药液压入注射器，利用了大气压；
4. 分析D选项：用吸管喝汽水是利用大气压将汽水压入口中。
通过对比，找出与大气压无关的选项。
【解析】
A选项：覆杯实验中，杯内水产生的压强小于外界大气压，大气压托住纸片，使水不会流出，该现象利用了大气压；
B选项：水从容器侧壁流出，是由于液体内部向各个方向存在压强，水在液体压强的作用下流出，该现象与大气压无关；
C选项：抽取药水时，拉动注射器活塞，注射器内部气压减小，外界大气压将药液压入注射器内，利用了大气压；
D选项：用吸管喝汽水时，人吸气使吸管内气压减小，外界大气压将汽水压入口腔，利用了大气压。
综上，与大气压无关的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
大气压强的应用、液体内部压强
【点评】
本题考查了大气压应用与液体压强的区分，需要准确理解两种压强的产生原因和应用场景，避免混淆相关现象的原理。
【难度系数】
0.7
解题思路是先明确大气压应用的核心是利用内外气压差，再逐个分析每个选项的物理原理，判断是否与大气压有关：
1. 分析A选项：覆杯实验中，外界大气压托住了纸片和水，是大气压的应用；
2. 分析B选项：水从容器侧壁流出，是液体内部压强作用的结果，和大气压无关；
3. 分析C选项：抽药水依靠外界大气压将药液压入注射器，利用了大气压；
4. 分析D选项：用吸管喝汽水是利用大气压将汽水压入口中。
通过对比，找出与大气压无关的选项。
【解析】
A选项：覆杯实验中，杯内水产生的压强小于外界大气压，大气压托住纸片，使水不会流出，该现象利用了大气压；
B选项：水从容器侧壁流出，是由于液体内部向各个方向存在压强，水在液体压强的作用下流出，该现象与大气压无关；
C选项：抽取药水时，拉动注射器活塞，注射器内部气压减小，外界大气压将药液压入注射器内，利用了大气压；
D选项：用吸管喝汽水时，人吸气使吸管内气压减小，外界大气压将汽水压入口腔，利用了大气压。
综上，与大气压无关的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
大气压强的应用、液体内部压强
【点评】
本题考查了大气压应用与液体压强的区分，需要准确理解两种压强的产生原因和应用场景，避免混淆相关现象的原理。
【难度系数】
0.7
