【学习目标】掌握气体压强常见问题的分析方法。

【方法点拨】

除了利用托里拆利实验测大气压，我们还可以借助于压强计算公式和二力平衡知识来设计实验测大气压。

①利用注射器测量大气压时，用到的原理是p=F/S，利用二力平衡知识测出大气压力，利用几何知识得出活塞的受力面积S，便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。

②利用吸盘也可测量大气压的值，如下图所示，也是借助于压强计算公式和二力平衡知识来测大气压。

【经典例题】

例1 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-04液体、气体、流体压强-气体压强经典习题分析

小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、等器材，对大气压的值进行测量．

（1）该实验中缺一个器材是_____________．

（2）该实验必须在水平方向上进行测量是为了_____________．

（3）下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整．

例2 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-04液体、气体、流体压强-气体压强经典习题分析

小明设计了用吸盘测量大气压值的实验，请帮助小明做好以下工作．

（1）请补充完整该实验相关步骤：

①如图所示，将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气；

②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢注入细沙，直到恰好脱离板面；

③用天平测出_______________（写出相关物理量及其符号）；

④用刻度尺测量_____________（写出相关物理量及其符号）；

⑤大气压强表达式为：p=________（用上面填写的符号表示）．

（2）若使用天平和刻度尺测量的过程无误且读数准确，则本实验存在误差的原因是：（写出两个）

①_________________________________；

②_________________________________．

【随堂练习】

1. 小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下：

a．先将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔。

b．按图组装器材，用左手托住弹簧测力计保持它在水平方向，然后用右手水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始向左滑动时，记下弹簧测力计的示数为5.5N。松手时发现注射器中的活塞向右滑动瞬间，弹簧测力计的示数为4.5N。

c．测出注射器全部刻度的长度为5cm。

d．根据测量数据，算出大气压的值。

（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和_________。

（2）实验过程中小明让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小________对实验的影响，从而提高实验的准确程度。

（3）根据小明测得的数据计算出大气压的值为_________Pa。

（4）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：

①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；

②活塞与注射器筒壁间有摩擦；

③弹簧测力计的示数没有读准；

④活塞与注射器筒壁不完全密封．

上述原因一定会使测量值小于真实值的是_________。

2. 小虎同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。设计的方案如图所示，请回答下列问题：

（1）小虎的实验步骤如下：

A．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小孔。

B．用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动_______（选填“活塞”或“注射器筒”）。当_______时，记下测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F.

C．用刻度尺测出注射器刻度部分的长度，记为L，读出注射器的容积V，算出面积S。这里的S是指上图中_______（选填“A”或“B”）的面积.

D．最后计算出此时大气压的数值p=_______（写出用测量值表示的表达式）.

（2）同组的小王发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果比当天气压值_____。小王将小虎的实验步骤A加以改进：先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔。此步骤的目的是___________.

（3）小吴一组实验多次后发现测量结果总比当天气压大得多，于是小吴在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右匀速拉动，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，目的是___________.

答案

经典例题

例1：（1）刻度尺；

（2）排除注射器自重对实验的影响；

（3）注射器全部刻度的长度L/cm；1.2×105；

例2：（1）细沙和小桶的质量m；塑料吸盘的半径r；mg/πr（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量．

随堂练习

1．（1）刻度尺；

（2）重力；

（3）1×105；

（4）①④．2．注射器筒；活塞开始滑动；B；FL/V；小；排尽筒内空气，减小实验误差；减小摩擦力对实验的影响；

3．大气压；不会流出；开一个孔．

4．实验过程：将酒精棉点燃放入瓶中，手拿着瓶子使瓶口向下，再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口．

实验现象及分析：鸡蛋照样被“吞入”瓶中．由于重力方向是竖直向下的，鸡蛋向上运动，鸡蛋受的重力对鸡蛋进瓶没有帮助，所以小英的观点是错误的．

实验结论：鸡蛋完全是在大气压作用下进入瓶中的．